JP7460677B2 - Method and apparatus for projecting color images - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照 本願は、2015年10月6日に出願された、投影システムおよび方法という発明の名称の米国出願第62/237989号明細書の米国特許法第119条に基づく利益を主張する。当該明細書は、ここに、参照により、あらゆる目的で、本明細書に組み込まれている。 CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This application claims the benefit under 35 U.S.C. § 119 of U.S. Application No. 62/237,989, entitled PROJECTION SYSTEM AND METHOD, filed October 6, 2015, which is hereby incorporated by reference for all purposes.

本発明の一態様は、フィールドシーケンシャル投影システムにおける所望のパターンの光の生成に関する。本発明の別の態様は、結像素子の複数の段を有する投影システムにおける所望のパターンの光の生成に関する。これらの態様は、個別に、または組み合わせて適用され得る。本発明の実施形態は、プロジェクタ、プロジェクタ用のコンポーネント、および関連する方法を提供する。 One aspect of the invention relates to the generation of a desired pattern of light in a field sequential projection system. Another aspect of the invention relates to the generation of a desired pattern of light in a projection system having multiple stages of imaging elements. These aspects may be applied individually or in combination. Embodiments of the invention provide projectors, components for projectors, and related methods.

本発明は複数の態様を有する。これらは、個別に、または様々な組み合わせで実施され得る。これらの態様は、画像投影装置と、画像投影方法と、位相変調器により、撮像素子上へとステアリングされた光を追加の光と混合するための装置および方法とを含むが、それらに限定されない。 The present invention has multiple aspects, which may be implemented individually or in various combinations. These aspects include, but are not limited to, an image projection apparatus, an image projection method, and an apparatus and method for mixing light steered by a phase modulator onto an imager with additional light.

本発明の態様の一例は、カラー画像を投影するための方法を提供する。上記方法は、対応する色に関連付けられた一連のフィールドの各々について、上記色に対応パターンに従って光を空間変調するよう撮像素子を設定する段階と、前記撮像素子を前記対応する色の光で照射する段階とを備える。上記撮像素子を上記対応する色の光で照射する段階は、上記撮像素子上の所望の位置へ上記対応する色の光をステアリングする働きをする位相パターンを提供するよう制御される位相変調器上へと上記対応する色の上記光を向ける段階を有する。上記位相変調器は、上記フィールドが示される周波数未満の周波数でリフレッシュされる。いくつかの実施形態において、(1フレームが異なる色のフィールドの1つの完全なサイクルを含む場合)上記位相変調器は、1フレーム当たり1回リフレッシュされる。 One aspect of the invention provides a method for projecting a color image. The method includes configuring an imaging element to spatially modulate light according to a pattern corresponding to each of a series of fields associated with a corresponding color, and illuminating the imaging element with light of the corresponding color. Illuminating the imaging element with light of the corresponding color includes directing the light of the corresponding color onto a phase modulator that is controlled to provide a phase pattern that serves to steer the light of the corresponding color to a desired location on the imaging element. The phase modulator is refreshed at a frequency less than the frequency at which the fields are presented. In some embodiments, the phase modulator is refreshed once per frame (where a frame includes one complete cycle of fields of different colors).

いくつかの実施形態において、別々の位相変調器が、複数の上記色の各々について設けられ、上記方法は、複数の上記色のうちの1つに対応する、複数の上記位相変調器のうちの1つを、複数の上記色のうちの異なる1つに対応するフィールド中にリフレッシュする段階を備える。 In some embodiments, a separate phase modulator is provided for each of the plurality of colors, and the method includes selecting one of the plurality of phase modulators corresponding to one of the plurality of colors. one into a field corresponding to a different one of the plurality of colors.

いくつかの実施形態において、上記位相変調器の別個の領域が、複数の上記色の各々に関連付けられ、上記撮像素子を上記対応する色の光で照射する段階は、上記対応する色に関連付けられた上記位相変調器の上記領域が、上記撮像素子上の所望の位置へ上記対応する色の光をステアリングする働きをする上記位相パターンを提供するよう制御されている間、上記対応する色に関連付けられた上記位相変調器の上記領域を照射するように上記対応する色の上記光を向ける段階を有する。いくつかの実施形態において、上記方法は、複数の上記色のうちの1つに対応する、上記位相変調器の上記領域のうちの1つを、複数の上記色のうちの異なる1つに対応するフィールド中にリフレッシュする段階を備える。 In some embodiments, a separate region of the phase modulator is associated with each of the plurality of colors, and illuminating the imager with light of the corresponding color is associated with the corresponding color. associated with said corresponding color while said region of said phase modulator is controlled to provide said phase pattern that serves to steer light of said corresponding color to a desired location on said image sensor. directing the light of the corresponding color so as to illuminate the area of the phase modulator that has been irradiated. In some embodiments, the method comprises determining one of the regions of the phase modulator corresponding to one of the plurality of colors to correspond to a different one of the plurality of colors. A refresh step is provided during the field.

上記領域は異なるサイズを有し得る。例えば、複数の上記色は青色を含み得、青色に関連付けられた、上記領域のうちの1つは、上記領域のうちの他の少なくとも1つよりも大きい可能性があるか、または、複数の上記色は緑色を含み得、緑色に関連付けられた、上記領域のうちの1つは、上記領域のうちの他の少なくとも1つよりも大きい可能性があるか、または、表示されている画像における複数の上記色についての相対的な出力レベルに基づいて、上記領域の相対的なサイズが制御され得る。いくつかの実施形態において、上記方法は、複数の上記色のうちのいくつかまたは全てを、上記位相変調器の複数の上記領域のうちの異なるものに周期的に再び割り当てる段階を備える。例えば、上記一連のフィールドは、一連のフレームの各々において1回繰り返し得、上記方法は、上記フレームの各々において、複数の上記色のうちのいくつかまたは全てを、上記位相変調器の複数の上記領域のうちの異なるものに再び割り当てる段階を備え得る。 The regions may have different sizes. For example, the plurality of colors may include blue, and one of the regions associated with the color blue may be larger than at least one other of the regions; The color may include green, and one of the regions associated with the color green may be larger than at least one other of the regions or in the image being displayed. Based on the relative output levels for the plurality of colors, the relative size of the regions can be controlled. In some embodiments, the method comprises periodically reassigning some or all of the plurality of colors to different ones of the plurality of regions of the phase modulator. For example, the series of fields may be repeated once in each of the series of frames, and the method may repeat some or all of the plurality of colors of the plurality of colors of the phase modulator in each of the frames. The method may include reassigning to different ones of the regions.

いくつかの実施形態において、複数の上記色の各々について同じ位相パターンが用いられる。 In some embodiments, the same phase pattern is used for each of the multiple colors.

いくつかの実施形態において、複数の上記色は、赤色、緑色および青色を含む。 In some embodiments, the plurality of colors includes red, green, and blue.

いくつかの実施形態において、上記撮像素子は、DMDを備える。 In some embodiments, the image sensor includes a DMD.

いくつかの実施形態において、上記位相変調器は、LCOSを備える。 In some embodiments, the phase modulator comprises an LCOS.

いくつかの実施形態において、上記撮像素子を上記対応する色の光で照射する段階は、上記対応する色の追加の光を上記位相変調器によりステアリングされた光と合成する段階、または上記位相変調器によりステアリングされた上記光を、上記位相変調器を迂回した光で置き換える段階をさらに有する。上記追加の光を上記位相変調器によりステアリングされた上記光と合成する段階により、上記撮像素子を共通の方向から照射する光ビームが生成され得る。いくつかの実施形態において、上記追加の光は、上記位相変調器により生成されたDCスポットから集められた光を含む。いくつかの実施形態において、上記追加の光は、追加の光源からの光を含む。いくつかの実施形態において、上記位相変調器によりステアリングされた上記光は第1偏光を有し、上記追加の光は上記第1偏光とは異なる第2偏光を有し、上記位相変調器によりステアリングされた上記光は、偏光ビームスプリッタにおいて上記追加の光と合成される。いくつかの実施形態において、上記位相変調器によりステアリングされた上記光は第1波長を有し、上記追加の光は上記第1波長とは異なる第2波長を有し、上記位相変調器によりステアリングされた上記光は、ダイクロイック素子において上記追加の光と合成される。いくつかの実施形態において、上記光源は、2つの偏光状態の成分を有する光を発し、上記方法は、発せられた上記光の上記成分を分離する段階を備え、上記追加の光は、発せられた上記光の上記成分の一方を含み、上記位相変調器によりステアリングされた上記光は、発せられた上記光の上記成分の他方で構成される。いくつかのそのような実施形態において、上記方法は、発せられた上記光に偏光シフト素子を通過させることにより上記2つの偏光状態の上記成分の相対的な強度を変える段階と、分離された上記成分の各々における上記光の割合を投影されている画像の明度に基づいて変化させるよう上記偏光シフト素子を制御する段階とを備える。 In some embodiments, illuminating the imaging element with the light of the corresponding color further comprises combining additional light of the corresponding color with the light steered by the phase modulator or replacing the light steered by the phase modulator with light that bypasses the phase modulator. Combining the additional light with the light steered by the phase modulator can generate a light beam that illuminates the imaging element from a common direction. In some embodiments, the additional light includes light collected from a DC spot generated by the phase modulator. In some embodiments, the additional light includes light from an additional light source. In some embodiments, the light steered by the phase modulator has a first polarization, the additional light has a second polarization different from the first polarization, and the light steered by the phase modulator is combined with the additional light at a polarizing beam splitter. In some embodiments, the light steered by the phase modulator has a first wavelength, the additional light has a second wavelength different from the first wavelength, and the light steered by the phase modulator is combined with the additional light at a dichroic element. In some embodiments, the light source emits light having components in two polarization states, and the method comprises separating the components of the emitted light, where the additional light comprises one of the components of the emitted light and the light steered by the phase modulator comprises the other of the components of the emitted light. In some such embodiments, the method comprises altering the relative intensities of the components of the two polarization states by passing the emitted light through a polarization shifting element, and controlling the polarization shifting element to vary the proportion of the light in each of the separated components based on the brightness of the image being projected.

別の例示的な態様が、撮像素子をある色の光で照射する段階を備える、カラー画像を投影するための方法を提供する。上記段階は、上記画像の明度または出力レベルに基づいて、第1モードで動作する段階であって、上記撮像素子上の所望の位置へ上記色の光をステアリングする働きをする位相パターンを提供するよう制御される位相変調器上へと上記色の上記光が向けられる、段階と、第2モードで動作する段階であって、上記色の光が、上記位相変調器と相互作用することなく、光源から撮像素子上へと向けられるか、または、上記色の光が、上記撮像素子上の所望の位置へ上記色の上記光をステアリングする働きをする位相パターンを提供するよう制御される位相変調器上へと向けられ、上記色の追加の光と合成され、合成された上記光が上記撮像素子上へと向けられるかのいずれかである、段階とを選択的に有する。 Another exemplary aspect provides a method for projecting a color image that includes illuminating an imaging device with a color of light. said step operating in a first mode based on the brightness or power level of said image, said step providing a phase pattern that serves to steer said colored light to a desired location on said image sensor. directing said light of said color onto a phase modulator controlled to operate in a second mode, said light of said color not interacting with said phase modulator; phase modulation in which light of said color is directed from a light source onto an imager or is controlled to provide a phase pattern that serves to steer said light of said color to a desired location on said imager; either directed onto the device, combined with additional light of the color, and the combined light is directed onto the imaging device.

別の例示的な態様が、画像を投影するための装置を提供する。上記装置は、本明細書において説明される方法のいずれかを実装するように構成される。 Another example aspect provides an apparatus for projecting an image. The apparatus is configured to implement any of the methods described herein.

本発明の追加の態様および本発明の実施形態の例が、図面に示され、および/または以下の説明において説明される。 Additional aspects of the invention and example embodiments of the invention are illustrated in the drawings and/or described in the description below.

添付の図面は、本発明の実施形態の非限定的な例を示す。これらの図面は、例字的なプロジェクタを示し、例示的な方法も示す。 The accompanying drawings illustrate non-limiting examples of embodiments of the present invention. These drawings show an exemplary projector and also illustrate an exemplary method.

図1から9は、フィールドシーケンシャル方式で画像を表示する方法および装置に関する。また、等和色または白色をフィールドとして使用するフィールドシーケンシャルプロジェクタが、1つよりも多くの光源を一度にオンにし、振幅画像をデジタルマイクロミラーデバイス(「DMD」)上で調整することにより、これらの図を用いて表され得る。 1 to 9 relate to a method and apparatus for displaying images in a field sequential manner. Also, field sequential projectors that use secondary colors or white as the field can produce these images by turning on more than one light source at once and adjusting the amplitude image on a digital micromirror device (“DMD”). can be represented using the diagram.

第1アプローチに従って動作するプロジェクタを通る赤色光路を示す概略図である。赤色光路では、赤色チャネル位相のシリコン上液晶(「LCOS」)のみが照射され、DMDが赤色画素のみをスクリーンに向ける。1 is a schematic diagram showing a red light path through a projector operating according to a first approach, in which only the red channel phase liquid crystal on silicon ("LCOS") is illuminated and the DMD directs only red pixels to the screen.

第1アプローチに従って動作するプロジェクタを通る緑色光路を示す概略図である。緑色光路では、緑色チャネル位相のLCOSのみが照射され、DMDは緑色画素のみをスクリーンに向ける。1 is a schematic diagram showing the green light path through a projector operating according to the first approach, in which only the LCOS of the green channel phase is illuminated and the DMD directs only green pixels to the screen.

第1アプローチに従って動作するプロジェクタを通る青色光路を示す概略図である。青色光路では、青色チャネル位相のLCOSのみが照射され、DMDは青色画素のみをスクリーンに向ける。1 is a schematic diagram showing a blue light path through a projector operating according to a first approach; FIG. In the blue light path, only the blue channel phase LCOS is illuminated and the DMD directs only the blue pixels to the screen.

第2アプローチに従って動作するプロジェクタを通る赤色光路を示す概略図である。赤色光路では、位相LCOSの赤色空間部分のみが照射され、DMDは赤色画素のみをスクリーンに向ける。 単一のLCOSも緑色位相パターンおよび青色位相パターンを異なる位置に表示するが、これらは図4では照射されていない。4 is a schematic diagram showing a red light path through a projector operating according to the second approach. In the red light path, only the red spatial portion of the phase LCOS is illuminated, and the DMD directs only red pixels to the screen. A single LCOS also displays green and blue phase patterns at different positions, but these are not illuminated in FIG.

第2アプローチに従って動作するプロジェクタを通る緑色光路を示す概略図である。緑色光路では、位相LCOSの緑色空間部分のみが照射され、DMDが緑色画素のみをスクリーンに向ける。 単一のLCOSも赤色位相パターンおよび青色位相パターンを異なる位置に表示するが、これらは図5では照射されていない。FIG. 3 is a schematic diagram showing a green light path through a projector operating according to a second approach; In the green optical path, only the green spatial portion of the phase LCOS is illuminated and the DMD directs only the green pixels to the screen. A single LCOS also displays a red phase pattern and a blue phase pattern at different locations, but these are not illuminated in FIG. 5.

第2アプローチに従って動作するプロジェクタを通る青色光路を示す概略図である。青色光路では、位相LCOSの青色空間部分のみが照射され、DMDは青色画素のみをスクリーンに向ける。 単一のLCOSも赤色位相パターンおよび緑色位相パターンを異なる位置に表示するが、それらは図6では照射されていない。FIG. 4 is a schematic diagram showing a blue light path through a projector operating according to a second approach; In the blue light path, only the blue spatial portion of the phase LCOS is illuminated, and the DMD directs only the blue pixels to the screen. A single LCOS also displays red phase patterns and green phase patterns at different locations, but they are not illuminated in FIG. 6.

第3アプローチに従って動作するプロジェクタを通る赤色光路を示す概略図である。赤色光路では、LCOS上の輝度位相パターンが照射され、DMDは、赤色画素のみをスクリーンに向け、他の場所での不要な赤色光の遮断を試みる。 輝度位相パターンは、赤色位相パターン、緑色位相パターンおよび青色位相パターンの加重和(または他の方法)から生成される。1 is a schematic diagram showing a red light path through a projector operating according to a third approach. In the red light path, a luminance phase pattern on the LCOS is illuminated, and the DMD attempts to direct only red pixels to the screen and block unwanted red light elsewhere. The luminance phase pattern is generated from a weighted sum (or other method) of the red, green and blue phase patterns.

第3方法に従って動作するプロジェクタを通る緑色光路を示す概略図である。緑色光路では、LCOS上の輝度位相パターンが照射され、DMDは、緑色画素のみをスクリーンに向け、他の場所での不要な緑色光の遮断を試みる。 輝度位相パターンは、赤色位相パターン、緑色位相パターンおよび青色位相パターンの加重和(または他の方法)から生成される。1 is a schematic diagram showing a green light path through a projector operating according to a third method. In the green light path, a luminance phase pattern on the LCOS is illuminated, and the DMD attempts to direct only green pixels to the screen and block unwanted green light elsewhere. The luminance phase pattern is generated from a weighted sum (or other method) of the red, green and blue phase patterns.

第3方法に従って動作するプロジェクタを通る青色光路を示す概略図である。青色光路では、LCOS上の輝度位相パターンが照射され、DMDは、青色画素のみをスクリーンに向け、他の場所での不要な青色光の遮断を試みる。 輝度位相パターンは、赤色位相パターン、緑色位相パターンおよび青色位相パターンの加重和(または他の方法)から生成される。1 is a schematic diagram showing a blue light path through a projector operating according to a third method. In the blue light path, a luminance phase pattern on the LCOS is illuminated, and the DMD attempts to direct only blue pixels to the screen and block unwanted blue light elsewhere. The luminance phase pattern is generated from a weighted sum (or other method) of the red, green and blue phase patterns.

図10から13は、複数の光路を用いて画像を表示する方法および装置に関する。 10-13 relate to a method and apparatus for displaying images using multiple optical paths.

2つの別々のレーザ光源での、「固定偏光」の実行方法を示す。We show how to implement "fixed polarization" with two separate laser sources.

ファイバ結合レーザ源で理想的となるであろう、「ランダム偏光」の実行方法を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing how to implement “random polarization” as would be ideal in a fiber-coupled laser source.

「可変偏光」の実行方法を示す概略図である。 これは最も複雑かつ高価であるが、レーザの最も効率の良い使用を可能にする。FIG. 2 is a schematic diagram showing how to perform "variable polarization". This is the most complex and expensive, but allows the most efficient use of the laser.

2つの別々のレーザ光源での、「固定波長」の実行方法を示す。Figure 3 shows how to perform "fixed wavelength" with two separate laser sources.

以下の説明の全体を通じて、本発明のより完全な理解を提供すべく、具体的な詳細が記載される。しかしながら、本発明は、これらの詳細なしに実施され得る。他の例においては、本発明を不必要に不明瞭にすることを回避すべく、周知の要素は詳細には示されていないか、または説明されていない。従って、本明細書および図面は、限定的な意味ではなく、例示的な意味で考えられるべきである。 Throughout the following description, specific details are set forth in order to provide a more complete understanding of the invention. However, the invention may be practiced without these details. In other instances, well-known elements have not been shown or described in detail to avoid unnecessarily obscuring the invention. Accordingly, the specification and drawings are to be regarded in an illustrative rather than a restrictive sense.

本開示は、フィールドシーケンシャル色投影を実行するための複数の手法、およびまた、DMDまたは他の撮像素子を照射するための複数の手法の両方を説明する。本技術のこれらの態様は、個別に、または任意の組み合わせで適用され得る。フィールドシーケンシャル表示 This disclosure describes both techniques for performing field sequential color projection and also techniques for illuminating a DMD or other imaging device. These aspects of the present technology may be applied individually or in any combination. Field sequential display

赤色光、緑色光および青色光の各々について別々の結像素子を用い、次にこれらの画像をスクリーン上で合成することにより、画像が投影システムにおいて形成され得る。しかしながら、プロジェクタ製造業者は通常、プロジェクタを可能な限り安価に製造することを望む。高画質、高解像度DMDなどの結像素子は高価であり得る。 Images can be formed in a projection system by using separate imaging elements for each of the red, green, and blue lights, and then combining these images on a screen. However, projector manufacturers typically want to make projectors as cheaply as possible. High quality, high resolution imaging elements such as DMDs can be expensive.

高ダイナミックレンジの投影システムは、撮像素子の複数の段を有し得る。これらの素子は、システムのコントラストを上げるべく、および/または黒レベルを低減すべく連携し得る。 A high dynamic range projection system may have multiple stages of imaging elements. These elements may work together to increase the contrast of the system and/or reduce the black level.

いくつかの高ダイナミックレンジ(「HDR」)投影システムにおいて、位相変調器(例えば、LCOS位相変調器)がDMD振幅変調器と組み合わされ得る。このタイプの投影システムの例は、例えば、国際公開第2015/054797号において説明されている。当該明細書は、ここに、参照により、あらゆる目的で本明細書に組み込まれる。本明細書において説明される実施形態は、国際公開第2015/054797号において説明される特徴のいずれも実装し得る。 In some high dynamic range (“HDR”) projection systems, a phase modulator (eg, an LCOS phase modulator) may be combined with a DMD amplitude modulator. An example of a projection system of this type is e.g. described in WO 2015/054797. That specification is hereby incorporated by reference for all purposes. Embodiments described herein may implement any of the features described in WO 2015/054797.

コンポーネントのコストを低減すべく、HDRプロジェクタが、要求されるDMDが1つのみで済むようにフィールドシーケンシャル技術を用い得る。本明細書において説明されるように、いくつかの実施形態において、3つの位相変調器ではなく、1つの位相変調器が用いられ得る。 To reduce component costs, HDR projectors may use field sequential technology so that only one DMD is required. As described herein, in some embodiments, one phase modulator may be used instead of three.

DMDは通常、応答時間が速い。具体的には、DMDは、それらが表示するパターンを、人間が認識し得るよりもはるかに速く変え得る。各色について別々のDMDを有する(およびそれにより3つのDMDを用いる)のではなく、単一のDMDを設け、その単一のDMDを通じてフィールドを急速に時分割多重化し得る。それらの色は1つずつ表示されるが、画像における全ての色が人間の目により一体化される。なぜなら、時分割多重化は、人間が個々のフィールドを認識し得るよりも速く生じるからである。これは業界内で、「フィールドシーケンシャル投影」として知られている。 DMDs typically have a fast response time. Specifically, they can change the patterns they display much faster than humans can perceive. Rather than having a separate DMD for each color (and thereby using three DMDs), one can have a single DMD and rapidly time-division multiplex the fields through the single DMD. Although the colors are displayed one at a time, all of the colors in the image are integrated by the human eye because the time-division multiplexing occurs faster than humans can perceive the individual fields. This is known in the industry as "field sequential projection."

多くの位相変調器は、応答時間が比較的遅い。例えば、位相変調器はLCOSベースのものであり得る。人間の観察者は、単一のLCOSがフィールド間で次の色について再構成されるフィールドシーケンシャル適用例において、個々の色フィールドを容易に認識し得る。 Many phase modulators have relatively slow response times. For example, the phase modulator may be LCOS based. A human observer can easily recognize individual color fields in field sequential applications where a single LCOS is reconfigured for the next color between fields.

個々のLCOSパネルは通常、単一のDMDと同じ程度多くの光を損傷または劣化なしに処理し得ない。光出力が非常に高いシステムにおいては、単一のDMDを照射するのに2つまたはそれより多くのLCOSパネルが要求され得る。青色光は、波長がより長い光(例えば、赤色光)よりも多くのLCOSパネルの劣化を生じさせ得る。例示的なフィールドシーケンシャル実施形態 Individual LCOS panels typically cannot handle as much light as a single DMD without damage or degradation. In systems with very high light output, two or more LCOS panels may be required to illuminate a single DMD. Blue light can cause more LCOS panel degradation than light with longer wavelengths (eg, red light). Exemplary field sequential embodiment

LCOS位相変調器およびDMD振幅変調器を用いるプロジェクタにおいてフィールドシーケンシャル投影を実行するための3つの例示的な方法が、以下に説明される。これらの方法の各々は、単一のDMDを用いて実施され得る。以下の説明では、赤色、緑色および青色を3つのシーケンシャルフィールドとして用いるフィールドシーケンシャルプロジェクタを想定している。以下に説明される方法の変形例は、フィールドとしての異なる色、より多いかまたは少ない原色、1または複数の等和色(例えば、原色の組み合わせ)、および/または白色を用い得る。第1アプローチ―3つの位相変調器および1つの撮像素子 Three exemplary methods for performing field sequential projection in a projector using LCOS phase modulators and DMD amplitude modulators are described below. Each of these methods can be implemented using a single DMD. The following description assumes a field sequential projector that uses red, green, and blue as three sequential fields. Variations of the method described below may use different colors as fields, more or fewer primary colors, one or more secondary colors (eg, combinations of primary colors), and/or the white color. First approach - 3 phase modulators and 1 imager

「第1アプローチ」は、赤色光の向け直し用に1つ、緑色光の向け直し用に1つ、青色光の向け直し用に1つ、という3つのLCOS位相変調器を用いる。第1アプローチは、高い光スループットを提供し得、高コントラストおよび広色域を提供し得る。 The "first approach" uses three LCOS phase modulators: one for redirecting red light, one for redirecting green light, and one for redirecting blue light. The first approach can provide high light throughput and can provide high contrast and a wide color gamut.

第1アプローチに従って動作し得る装置10が、図1から3に概略的に示される。装置10は複数の光源11(11R、11Gおよび11Bが示される)を備える。光源11は、例えばレーザを備え得る。図示される実施形態において、光源11Rは赤色光を発し、光源11Gは緑色光を発し、光源11Bは青色光を発する。 A device 10 that can operate according to the first approach is shown schematically in FIGS. 1 to 3. Device 10 includes a plurality of light sources 11 (shown as 11R, 11G and 11B). Light source 11 may include, for example, a laser. In the illustrated embodiment, light source 11R emits red light, light source 11G emits green light, and light source 11B emits blue light.

光源11の各々は、対応する位相変調器12(12R、12Gおよび12Bが示される)に関連付けられる。これらの位相変調器は、例えばLCOSを各々備え得る。複数の位相変調器12のいずれかにより変調された光が撮像素子14を照射する。撮像素子14は、例えばDMDを備え得る。撮像素子14が当該光を変調し、次に、当該光はスクリーン15上へと投影される。 Each of the light sources 11 is associated with a corresponding phase modulator 12 (12R, 12G, and 12B are shown), which may each comprise, for example, an LCOS. Light modulated by any of the phase modulators 12 illuminates an imager 14, which may comprise, for example, a DMD. The imager 14 modulates the light, which is then projected onto a screen 15.

コントローラ16が、光源11、位相変調器12および撮像素子14の動作を調整して、画像データに従った画像を表示する。複数のシーケンシャルフィールドの各々(各フィールドはある期間である)において、1つの光源が作動中である。例示的な実施形態において、フレームレートが毎秒20から100フレームの範囲内であり、各フレームは3つのフィールドに分割される。 A controller 16 adjusts the operations of the light source 11, phase modulator 12, and image sensor 14 to display an image according to the image data. In each of a plurality of sequential fields, each field being a period of time, one light source is active. In an exemplary embodiment, the frame rate is in the range of 20 to 100 frames per second, and each frame is divided into three fields.

図1に示されるように、第1フィールドにおいて、赤色光源11Rが作動中であり得る。赤色光源11Rからの赤色光は、位相変調器12Rに適用される位相パターンにより、所望の位置(例えば、より高い赤色強度を画像データが指定する領域に対応する位置)へとステアリングされ、および/または望ましくない位置(例えば、低い赤色強度を画像データが指定する領域に対応する位置)から離れるようにステアリングされる。位相変調器12Rにより変調された赤色光は次に、画像データにより赤色光用に指定されたパターンに入射光を変調するよう制御される撮像素子14上へと向けられる。 As shown in FIG. 1, in the first field, the red light source 11R may be active. Red light from red light source 11R is steered to a desired location (e.g., a location corresponding to an area where the image data specifies a higher red intensity) by a phase pattern applied to phase modulator 12R, and/or or steered away from undesirable locations (eg, locations corresponding to areas where the image data specifies low red intensity). The red light modulated by phase modulator 12R is then directed onto an imager 14 which is controlled by the image data to modulate the incident light in a pattern specified for red light.

第2フィールドおよび第3フィールドにおいて、上述の処理が、図2および図3に示されるように、緑色光および青色光のそれぞれについて繰り返される。 In the second and third fields, the above process is repeated for green and blue light, respectively, as shown in FIGS. 2 and 3.

この例示的な実施形態において、位相変調器12は、当該フレームレート(本例ではフィールドが示されるレートの1/3)よりも一切速くリフレッシュされる必要がない。撮像素子14は、全てのフィールドについてリフレッシュされる。 In this exemplary embodiment, phase modulator 12 does not need to be refreshed any faster than the frame rate of interest (1/3 of the rate at which the fields are shown in this example). The image sensor 14 is refreshed for all fields.

各フィールドについて、コントローラ16は、対応する色に対応するパターンに撮像素子を設定する段階と、異なる色に対応する位相変調器をリフレッシュする(現在の色に対応する位相変調器は、前のフィールドにおいてリフレッシュされている可能性がある)段階と、現在の色の光源をオンにし、これにより、当該光源からの光が、位相変調器によりステアリングされ、撮像素子により変調され、スクリーン15上へと投影される段階とを含む複数の段階を実行し得る。 For each field, the controller 16 may perform several steps, including setting the imager to a pattern corresponding to the corresponding color, refreshing the phase modulator corresponding to a different color (the phase modulator corresponding to the current color may have been refreshed in a previous field), and turning on the light source of the current color, so that light from that light source is steered by the phase modulator, modulated by the imager, and projected onto the screen 15.

各フィールドの期間は、各フィールドに表示される異なる色が観察者の目により一体化されてカラー画像として感知される程度に十分短い。 The duration of each field is short enough that the different colors displayed in each field are integrated by the observer's eye and perceived as a color image.

例示的な実施形態において、3つの(1色当たり1つの)位相変調器が、変調された光源(通常はレーザ光源)により順次照射される。各位相変調器は、入射ビームの波長およびプロファイルについてカスタマイズされた位相パターンを提供するよう制御され、これにより、ステアリングされた画像が、当該位相変調器から既知の距離だけ離れた位置のステアリング像面に生成される。ステアリングされた画像は、画像データがその色についてより高い輝度を指定した場合、より高い強度を伝達し得、画像データがその色についてより低い輝度を指定した場合、より低い強度を伝達し得る。3つの色チャネル全てのステアリングされた画像を共通の経路に沿って撮像素子に(例えば、DMDを備えるヘッドに)リレーするために、光学素子が設けられる。各々のステアリングされた画像により、DMDまたは他の撮像素子に対する所望のステアリングされた照射がもたらされる。ステアリングされた画像を撮像素子にリレーする当該光学素子は、画像の質の向上およびDMDヘッドとの互換性の改善につながり得る拡大、テレセントリシティの向上およびエタンデュの増加のうちの1または複数をオプションでもたらし得る。 In an exemplary embodiment, three phase modulators (one per color) are sequentially illuminated by a modulated light source (usually a laser light source). Each phase modulator is controlled to provide a customized phase pattern for the wavelength and profile of the incident beam, which generates a steered image at a steered image plane located a known distance away from the phase modulator. The steered image may deliver a higher intensity if the image data specifies a higher brightness for that color, and a lower intensity if the image data specifies a lower brightness for that color. Optics are provided to relay the steered images of all three color channels along a common path to an imaging device (e.g., to a head with a DMD). Each steered image provides the desired steered illumination of the DMD or other imaging device. The optics relaying the steered images to the imaging device may optionally provide one or more of magnification, improved telecentricity, and increased etendue, which may lead to improved image quality and compatibility with DMD heads.

ステアリングされた画像の各々を撮像素子にガイドする当該光学素子は、3つの別々のステアリングされた画像ビームがテレセントリックにされた後、またはステアリング像面の前のいずれかで、光路に位置し得る。これは容易になされる。なぜなら、ステアリングされた画像は、単色(レーザの原色)であり、F値が高い(発散が小さい)からである。 The optics that guide each of the steered images to the imager can be located in the optical path either after the three separate steered image beams are made telecentric, or before the steering image plane. This is easily done because the steered images are monochromatic (the primary colors of the laser) and have a high F-number (low divergence).

位相変調器は、カスタマイズ済みのパターンを色チャネル毎に表示するよう設定され得る。これにより、各々のステアリングされた画像は、他の色チャネルのステアリングされた画像と一貫したフレーミング(画像のサイズおよび形状)のみならず、当該色チャネルの所望の輝度プロファイルを特徴とする。一貫したフレーミングを実現すべく、各位相変調器とその対応するステアリング像面との間の距離は、波長、ビーム発散およびビームプロファイルなどの基準に基づいて選択され得る。 The phase modulators can be configured to display customized patterns for each color channel, such that each steered image features a desired brightness profile for that color channel as well as consistent framing (image size and shape) with the steered images of the other color channels. To achieve consistent framing, the distance between each phase modulator and its corresponding steered image plane can be selected based on criteria such as wavelength, beam divergence, and beam profile.

第1アプローチに従って動作する実施形態において、各光源が作動されている期間(R光源、G光源、B光源のオン時間)は、所望のステアリング輝度レベルおよび色に基づいて変えられ得る。例えば、ステアリングされた全画面白色をD65白色点で生じさせる期間、R光源、G光源、B光源を作動し得る。各光源による光出力の強度が変調され得る場合、表示画像の所望の輝度および色は、対応するフィールドにおける各光源のオン時間、各光源の出力、各光源のデューティサイクルのうちの1または複数を制御することにより設定され得る。変調された光源のいくつかの利点には、より低出力のレーザを用いることができ、より短いデューティサイクルでより高い要求出力(例えば、通常の最大出力の2倍での30%赤色)でそれらを駆動できることが含まれる。第2アプローチ―1つの空間分割位相変調器および1つの撮像素子 In embodiments operating according to the first approach, the period during which each light source is activated (the on-time of the R, G, and B light sources) may be varied based on the desired steering brightness level and color. For example, the R, G, and B light sources may be activated during a period to produce a steered full screen white at the D65 white point. If the intensity of the light output by each light source can be modulated, the desired brightness and color of the displayed image will depend on one or more of the on-time of each light source in the corresponding field, the output of each light source, and the duty cycle of each light source. can be set by controlling. Some advantages of modulated light sources include the ability to use lower power lasers, and to use them with shorter duty cycles and higher required power (e.g. 30% red at twice the normal maximum power). This includes being able to drive. Second approach - one space-splitting phase modulator and one imager

「第2アプローチ」は、複数の領域へと空間分割された単一の位相変調器を使用する。当該位相変調器は、各領域が1色につき1つの位相パターン(すなわち、対応する色について光を適切にステアリングする位相パターン)を提供するように制御される。例示的な実施形態に従ったプロジェクタ40が図4、図5および図6に示される。 The "second approach" uses a single phase modulator that is spatially divided into multiple regions. The phase modulator is controlled such that each region provides one phase pattern per color (ie, a phase pattern that properly steers the light for the corresponding color). A projector 40 according to an exemplary embodiment is shown in FIGS. 4, 5, and 6.

例示的な実施形態において、光源11(再びであるが、例えば、11R、11Gおよび11Bが設けられる)がそれぞれ、赤色光、緑色光および青色光を発する。赤色光、緑色光および青色光はそれぞれ、(例えばLCOSであり得る)位相変調器42の対応する領域43R、43Gおよび43Bを照射するように向けられる。領域43R、43Gおよび43Bはそれぞれ、赤色光用、緑色光用および青色光用の位相パターンを提供するよう制御される。これらの位相パターンは、当該光を撮像素子14上へと向ける。撮像素子14は、各フィールドにおいて、現在の色の光を変調するよう設定される。撮像素子14により変調された光は、スクリーン15上へと投影される。 In an exemplary embodiment, the light sources 11 (again provided, for example, 11R, 11G and 11B) emit red, green and blue light, respectively. The red, green and blue lights are each directed to illuminate a corresponding region 43R, 43G and 43B of phase modulator 42 (which may be, for example, LCOS). Regions 43R, 43G, and 43B are controlled to provide phase patterns for red, green, and blue light, respectively. These phase patterns direct the light onto the imager 14. The image sensor 14 is set to modulate the current color of light in each field. The light modulated by the image sensor 14 is projected onto the screen 15.

単一の位相変調器のみが要求されるので、第2アプローチは、第1アプローチと比較してコストの節約を提供し得る。第2アプローチはコントラストを損ない得る。なぜなら、個々の色の光が、当該光をステアリングするのに位相変調器の一部分のみが用いられる場合、当該光をステアリングするのに位相変調器全体が用いられる場合に可能であるのと同程度に正確にはステアリングされ得ないからである。第2アプローチは、レーザの原色であり得る原色により可能になる、全色域の使用も可能にする。 The second approach may offer cost savings compared to the first approach because only a single phase modulator is required. The second approach may compromise contrast because light of an individual color may not be steered as precisely as possible if only a portion of the phase modulator is used to steer the light as would be possible if the entire phase modulator were used to steer the light. The second approach also allows for the use of the full color gamut made possible by the primary colors, which may be the primary colors of a laser.

いくつかの実施形態において、異なる色に対応する領域43の、LCOS上の物理的位置は、ウェアレベリングのために時々変えられ得る。青色領域43Bは、赤色領域43Rよりも速く経時的に劣化し得る。 In some embodiments, the physical locations on the LCOS of regions 43 corresponding to different colors may be changed from time to time for wear leveling. The blue region 43B may deteriorate over time faster than the red region 43R.

領域43への位相変調器42の分割は、等分である必要はない。領域43のうちのいくつかまたは全てのサイズは異なり得る。例えば、領域43のサイズは、異なる色についての出力要件に比例し得る。オプションで、領域43は、異なる色の光についての出力要件が変わる時にリアルタイムでサイズ変更され得る。領域43Gが、緑色光の精度に対する人間の視覚系の感度が増していることに起因して、他の領域43よりも大きくされ得るか、または青色用の領域43Bが、出力密度の低下および劣化の低減をもたらすために増大され得る。 The division of phase modulator 42 into regions 43 need not be equal. The size of some or all of the regions 43 may be different. For example, the size of region 43 may be proportional to output requirements for different colors. Optionally, region 43 may be resized in real time as output requirements for different colors of light change. Region 43G may be made larger than the other regions 43 due to the increased sensitivity of the human visual system to the precision of green light, or region 43B for blue may be made larger due to the increased sensitivity of the human visual system to the precision of green light, or the region 43B for blue may suffer from reduced power density and degradation. may be increased to result in a reduction in

第2アプローチにおいて、位相変調器42の各領域43は、多くても1フレーム当たり1回リフレッシュされる必要がある。位相変調器42の全ての領域43は、1回の動作でリフレッシュされ得る。位相変調器42の異なる領域43が個別にリフレッシュされ得る場合、別の領域43により光がステアリングされている間に、1つの領域43がリフレッシュされ得る。 In the second approach, each region 43 of the phase modulator 42 needs to be refreshed at most once per frame. All regions 43 of the phase modulator 42 can be refreshed in one operation. If different regions 43 of the phase modulator 42 can be refreshed individually, one region 43 can be refreshed while the light is being steered by another region 43.

単一の位相変調器が空間分割される場合、LCOSの地理的部分が個々の色の各々について用いられる。各部分が、対応する位相画像で駆動される。3つの位相画像の全てが計算され、スケーリングされ、LCOS位相変調器に適用される単一の位相画像へと合成される。 If a single phase modulator is spatially divided, a geographic portion of the LCOS is used for each individual color. Each part is driven with a corresponding phase image. All three phase images are computed, scaled, and combined into a single phase image that is applied to the LCOS phase modulator.

各光源11(例えば、各レーザ)は、LCOS変調器42上の対応する色領域のみを照射するように向けられる。LCOSのいずれの部分も、1つよりも多くのレーザ色により照射されるべきではない。 Each light source 11 (eg, each laser) is directed to illuminate only a corresponding color region on the LCOS modulator 42. No part of the LCOS should be illuminated by more than one laser color.

ウェアレベリングのために、レーザは時々、青色光の位置を変えるようにLCOSの異なる領域に向け直され得る。青色光は、赤色光または緑色光よりも速くLCOSデバイスを劣化させる。 For wear leveling, the laser can sometimes be redirected to different areas of the LCOS to change the location of the blue light. Blue light degrades LCOS devices faster than red or green light.

第2アプローチを実装する例示的な実施形態において、単一の位相変調器が複数の変調された光源の各々により順次照射されるが、各光源は、その単一の位相変調器の対応する部分のみを照射する。各色に対して割り当てられる位相変調器の当該部分のサイズは、所望のステアリングされた画像の質により決定され得る(一般的に、他の全てが等しく、1つの色に対して割り当てられる画素が多ければ多いほど、ステアリングされた画像の質は、その色についてより良好になる)。位相デバイスの色別の部分の各々は、その色の光の波長、入射ビームのプロファイル/性質等についてカスタマイズされた位相パターンを提供するよう制御され得る。これにより、当該部分により形成されるステアリングされた画像は、他のチャネルのステアリングされた画像と重なる(すなわち、フレーミングは一貫しているはずである)。 In an exemplary embodiment implementing the second approach, a single phase modulator is sequentially illuminated by each of a plurality of modulated light sources, each light source having a corresponding portion of the single phase modulator. irradiate only. The size of the portion of the phase modulator assigned to each color may be determined by the desired quality of the steered image (generally, all else being equal, the more pixels assigned to one color, the more pixels are assigned to one color. (The more the number, the better the quality of the steered image will be for that color). Each color-specific portion of the phase device can be controlled to provide a customized phase pattern for that color's wavelength of light, incident beam profile/nature, etc. This causes the steered image formed by the portion to overlap with the steered images of other channels (ie, the framing should be consistent).

位相変調器から共通の距離のステアリング像面にRGBステアリングされた画像を形成するためのいくつかの実施形態において、各色部分の位相パターンは、異なる幾何学的形状を有するターゲット画像を用いて計算され得る(すなわち、異なる色についてのターゲット画像は、ステアリングに対する波長の影響を補償すべく、異なるようにスケーリングされ得る)。第1アプローチを適用するいくつかの実施形態においてのように、ステアリングされた画像を撮像素子にリレーする光学素子は、画像の質の向上およびDMDヘッドとの互換性の改善につながり得る拡大、テレセントリシティの向上およびエタンデュの増加のうちの1または複数をオプションでもたらし得る。 In some embodiments for forming RGB steered images at a steering image plane at a common distance from the phase modulator, the phase pattern for each color portion may be calculated using target images with different geometries (i.e., the target images for different colors may be scaled differently to compensate for the effect of wavelength on steering). As in some embodiments applying the first approach, the optics relaying the steered image to the imager may optionally provide one or more of magnification, improved telecentricity and increased etendue, which may lead to improved image quality and compatibility with DMD heads.

色合成光学素子がオプションで存在するが、通常、位相変調器の後には必要ない。なぜなら、各色についてのステアリングされた画像は、フィールドシーケンシャル方式で共通のステアリング像面に提供され得るからである。色合成光学素子は、位相変調器のそれら3つの部分からの入射光を集約するように設けられ得る。これにより、Rビーム、Gビーム、Bビームが撮像素子に入射する時に取る経路は、間隔が近くなり、平行またはほぼ平行になる。入射ビームが完全に平行ではない場合、対応する色別の位相パターンにより、傾き補正がもたらされ得る。第3アプローチ―1つの共通位相変調器および1つの撮像素子 Color combining optics are optionally present, but are typically not required after the phase modulator. This is because the steered images for each color can be provided to a common steering image plane in a field sequential manner. Color combining optics may be provided to aggregate the incident light from the three parts of the phase modulator. As a result, the paths taken by the R beam, G beam, and B beam when they enter the image sensor are spaced close to each other and become parallel or nearly parallel. If the incident beams are not perfectly parallel, the corresponding color-specific phase patterns may provide tilt correction. Third approach - one common phase modulator and one imager

「第3アプローチ」は、各フレームについて単一の位相パターンを表示する単一のLCOS位相変調器を使用する。このアプローチは、最も費用対効果が高い方法である。その理由は、このアプローチが単一の位相変調器を用いること、およびより安価な計算ハードウェアが用いられ得るように、(3つではなく)1つの位相パターンのみが計算される必要があることである。第3アプローチは色域を損ない得る。なぜなら、このアプローチは、(不要な色成分をステアリングしないことに起因して)不要な色がシステムを通じてより多く漏れることを可能にしてしまい得るからである。第3アプローチは、第1アプローチとほぼ同等のコントラストをもたらし得る。 The "third approach" uses a single LCOS phase modulator that displays a single phase pattern for each frame. This approach is the most cost effective method. The reason is that this approach uses a single phase modulator and only one phase pattern (instead of three) needs to be calculated so that cheaper computational hardware can be used. It is. The third approach may compromise color gamut. This approach may allow more unwanted colors to leak through the system (due to not steering unwanted color components). The third approach may provide approximately the same contrast as the first approach.

図7、図8および図9は、第3アプローチに従った動作用に構成される装置70を概略的に示す。装置70は、赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ発する光源11(再びであるが、例えば、11R、11Gおよび11Bが設けられる)を含む。赤色光、緑色光および青色光はそれぞれ、(例えばLCOSを備え得る)位相変調器72を照射するように向けられる。位相変調器72は、光を光源11のうちのいずれか1つから撮像素子14上へとステアリングするよう選択される位相パターンで設定される。同じ位相パターンが2つまたはそれより多くの、光の異なる色について用いられ得る。 7, 8 and 9 schematically illustrate a device 70 configured for operation according to the third approach. The device 70 includes a light source 11 (again provided, for example, 11R, 11G and 11B) that emits red, green and blue light, respectively. The red, green, and blue light are each directed to illuminate a phase modulator 72 (which may include, for example, an LCOS). Phase modulator 72 is configured with a phase pattern selected to steer light from any one of light sources 11 onto imager 14 . The same phase pattern can be used for two or more different colors of light.

撮像素子14は、各フィールドにおいて、現在の色の光を変調するよう設定される。撮像素子14により変調された光は、スクリーン15上へと投影される。 The image sensor 14 is set to modulate the current color of light in each field. The light modulated by the image sensor 14 is projected onto the screen 15.

連続する複数のフレームの強度分布が同じであるか、または類似している場合、位相変調器72は、1フレーム当たり1回、またはそれよりも少なく、新しいパターンで更新され得る。輝度位相変調画像 If the intensity distributions of consecutive frames are the same or similar, phase modulator 72 may be updated with a new pattern once per frame, or less. Luminance phase modulation image

光を全ての色について向けるために単一の位相画像が用いられる場合(例えば、上述の第3アプローチを適用する場合)、その単一の位相画像は、全ての画像特徴部を照射するために、あらゆる色が存在するあらゆる領域において十分な光をDMDに向けるべきである。 When a single phase image is used to direct light for all colors (e.g., when applying the third approach described above), that single phase image should direct enough light onto the DMD in every area where every color is present to illuminate all image features.

DMDは、各画像特徴部についてスクリーンからあらゆる不要な色を遮断するよう制御される。光を遮断するというDMDの機能により、最終的な色域のサイズが決定される(なぜなら、純粋な赤色の物体上には、少量の緑色光および青色光が漏れるからである)。 The DMD is controlled to block any unwanted colors from the screen for each image feature. The DMD's ability to block light determines the size of the final color gamut (because on a pure red object, small amounts of green and blue light will leak through).

RGB画像(すなわち、個々の画素についてR値、G値およびB値を指定する画像データ)から輝度画像を生成する1つの手法が、RGB画像をXYZ色空間に変換し、Yチャネルを輝度画像として用いることである。 One technique for generating a luminance image from an RGB image (i.e., image data that specifies R, G, and B values for each pixel) is to convert the RGB image to the XYZ color space and use the Y channel as the luminance image.

第3アプローチを実装する特定の実施形態において、単一の位相変調器が、異なる色の変調された光源により順次照射される。各光源は、位相変調器の作動領域の実質的に全てを照射し得る。3つの色チャネルの全てについて光をステアリングするために、共通の位相パターンが用いられる。これにより、ステアリングされた画像は、所望の輝度プロファイルを有し、ステアリングされた画像の組み合わせは、同じ色点をもたらす。 In a specific embodiment implementing the third approach, a single phase modulator is sequentially illuminated by modulated light sources of different colors. Each light source may illuminate substantially all of the active area of the phase modulator. A common phase pattern is used to steer the light for all three color channels. This ensures that the steered images have the desired brightness profile and that the combination of the steered images results in the same color point.

当該位相パターンが全ての色について共通なので、ビームを異なる色の光源から位相変調器に異なる角度で入射するように向け得る。これにより、3つのステアリングされた画像が、位相変調器に対して、異なる距離の所に、かつ、異なる向きに沿って、生成される。次に、別々のステアリングされた画像を再合成し、整形し、撮像素子上へとリレーするために、別々の色合成光学素子およびリレー光学素子が用いられ得る。この構造は、異なる色のフレーミングを一致させるために用いられ得る。 Because the phase pattern is common for all colors, beams can be directed from different color light sources to be incident on the phase modulator at different angles. This produces three steered images at different distances and along different orientations relative to the phase modulator. Separate color combining and relay optics can then be used to recombine, shape, and relay the separate steered images onto the imager. This configuration can be used to match the framing of the different colors.

異なる色チャネルのフレーミングを一致させるための別の手法が、異なる色の光ビームを位相変調器に平行に入射させはするが、当該ビームのうちのいくつかまたは全てがわずかに発散または収束するように当該ビームのうちのいくつかまたは全てのコリメーションを修正することである。各ビームの発散または収束の量は、そうでない場合にステアリングされた画像が異なる色について形成されるであろう異なる距離を補償するように選択され得る。次に、ステアリングされた画像は、撮像素子上へとリレーされ得る。他のアプローチでのように、第3アプローチを適用するプロジェクタは、拡大力があり、テレセントリシティを改善し、および/またはエタンデュを増加させる光学素子をオプションで含み得る。撮像素子を照射するためのアプローチ Another technique for matching the framing of different color channels is to make light beams of different colors incident parallel to the phase modulator, but with some or all of the beams slightly diverging or converging. to modify the collimation of some or all of the beams. The amount of divergence or convergence of each beam may be selected to compensate for the different distances that the steered images would otherwise form for different colors. The steered image may then be relayed onto an imaging device. As with other approaches, projectors applying the third approach may optionally include optical elements that have magnifying power, improve telecentricity, and/or increase etendue. Approach to illuminating the image sensor

本発明の別の態様は、何らかのやり方で予め変調された光で、および/または光源から振幅変調器へより直接的に届けられた光で、DMDをより直接的に照射するための、および/またはDMDまたは他の振幅変調器を選択的に照射するための方法および装置を提供する。そのような方法および装置は、光の一部分を、位相変調器または他の上流側の光減衰コンポーネントを迂回して光源からDMDに向け得、および/またはDMDのみを照射するように向けられた1または複数の第2光源を追加し得る。DMDを直接照射することは、明るいシーンを表示する場合に効率を高める一助となり得る。 Another aspect of the invention provides methods and apparatus for more directly illuminating the DMD and/or selectively illuminating the DMD or other amplitude modulator with light that has been pre-modulated in some way and/or delivered more directly from the light source to the amplitude modulator. Such methods and apparatus may direct a portion of the light from the light source to the DMD, bypassing the phase modulator or other upstream light attenuating components, and/or may add one or more secondary light sources directed to illuminate only the DMD. Directly illuminating the DMD may help increase efficiency when displaying bright scenes.

この態様の方法および装置は、個別に適用され得るか、または上述の第1アプローチから第3アプローチのいずれかに記載の方法および装置と組み合わされ得る。そのような方法および装置は、LCOSおよびDMDの3つの完全なセットを含む色投影システムにおいても適用され得る。 The method and apparatus of this aspect may be applied individually or in combination with the methods and apparatus of any of the first to third approaches described above. Such methods and apparatus may also be applied in color projection systems that include three complete sets of LCOS and DMDs.

高ダイナミックレンジの投影システムにおいて、LCOS位相変調器は、必要な場合にLCOS位相変調器が振幅変調器上の位置へとステアリングするように、振幅変調器(例えば、DMD)と組み合わされ得る。 In high dynamic range projection systems, the LCOS phase modulator may be combined with an amplitude modulator (eg, a DMD) such that the LCOS phase modulator is steered into position over the amplitude modulator when necessary.

全画面白色または非常に明るい画像の場合、位相変調器を用いて光をDMD上へとステアリングするのとは対照的に、DMDを直接照射するのがより効率的である。LCOSパネルは通常、DMDと同じ程度多くの光エネルギーを処理し得ない。その結果、システムの光スループットキャパシティの合計は、少なくとも、明るい画像が投影されている場合に、少なくともいくつかの光がLCOS変調器を迂回するのを可能にすることにより、増やされ得る。 For all-white or very bright images, it is more efficient to illuminate the DMD directly, as opposed to using a phase modulator to steer the light onto the DMD. LCOS panels typically cannot handle as much light energy as DMDs. As a result, the total light throughput capacity of the system may be increased by allowing at least some light to bypass the LCOS modulator, at least when bright images are being projected.

いくつかの実施形態は、合成された光が均一の入射角でDMDに到達するように、位相変調器によりステアリングされている光を、位相変調器を迂回している光と合成する。これにより、光が接近する角度にDMDがしばしば非常に影響を受けるという問題に対処する。LCOSを迂回する光と、LCOSによりステアリングされた光とは、その全てが同じ角度で(すなわち、DMDが対応し得る狭い入射角範囲内で)DMDに入射するように合成され得る。いくつかの実施形態において、これは、2つの異なる方向から合成器に入射した光を、共通の方向に合成器を離れる合成光ビームへと合成する合成器を用いることにより、実現される。合成器は、例えば、偏光ビームスプリッタまたはダイクロイック素子を備え得る。 Some embodiments combine light that is being steered by the phase modulator with light that is bypassing the phase modulator such that the combined light reaches the DMD at a uniform angle of incidence. This addresses the problem that DMDs are often very sensitive to the angle at which the light approaches. The light bypassing the LCOS and the light steered by the LCOS may be combined such that they all enter the DMD at the same angle (ie, within a narrow range of incident angles that the DMD can accommodate). In some embodiments, this is accomplished by using a combiner that combines light entering the combiner from two different directions into a combined light beam that leaves the combiner in a common direction. The combiner may comprise, for example, a polarizing beam splitter or a dichroic element.

図10から13は例示的な装置を示す。当該装置は、位相変調器によりステアリングされた(および/またはいくつかの他の上流側の光減衰光学素子により処理された)光、位相変調器によりステアリングされることなく撮像素子を照射するように向けられた光、または上記の2つの光を混合したものでDMDなどの撮像素子を照射するよう動作させられ得る。位相変調器によりステアリングされた光と、位相変調器によりステアリングされていない光とは、同じ光源または異なる光源から来得る。 Figures 10 through 13 show an exemplary apparatus that can be operated to illuminate an imager, such as a DMD, with light steered by a phase modulator (and/or processed by some other upstream light-attenuating optical element), with light directed to illuminate the imager without being steered by a phase modulator, or with a mixture of the two. The light steered by the phase modulator and the light not steered by the phase modulator can come from the same light source or different light sources.

光は選択的に、偏光を用いて異なる経路で伝搬させられ得る。例えば、光は、P偏光され得るか、S偏光され得るか、またはそれらの両方(ランダム偏光)をされ得る。S偏光およびP偏光は、互いに直角に偏光される。S偏光およびP偏光は、偏光ビームスプリッタで互いに分離され得る。P偏光およびS偏光はランダム偏光へと合成され得、ランダム偏光は偏光ビームスプリッタを用いてP偏光およびS偏光に分割され得る。 Light can be selectively propagated along different paths using polarization. For example, the light may be P-polarized, S-polarized, or both (randomly polarized). S-polarized light and P-polarized light are polarized at right angles to each other. S-polarized light and P-polarized light may be separated from each other with a polarizing beam splitter. P-polarized light and S-polarized light can be combined into random polarized light, and random polarized light can be split into P-polarized light and S-polarized light using a polarizing beam splitter.

ランダム偏光を伴うレーザ光源は、S偏光およびP偏光の両方の大型のコンポーネントを有する。自由空間レーザは、当該レーザの物理的な向きに応じてS偏光またはP偏光を生成するに過ぎない傾向がある。当該レーザを物理的に回転させることにより、発せられた光がS偏光であるかまたはP偏光であるかが変わり得る。 Laser sources with random polarization have large components of both S and P polarization. Free-space lasers tend to only produce S-polarized or P-polarized light, depending on the physical orientation of the laser. Physically rotating the laser can change whether the emitted light is S or P polarized.

LCOS位相変調器は、(向きに応じて)単一のタイプの偏光でしか良好に機能しない傾向がある。例えば、LCOSパネルがP偏光に対して向けられる場合、当該LCOSパネルは、S偏光が通過することを可能にするのではなく、S偏光を当該光源に向かって戻るように直接反射する傾向があるだろう。 LCOS phase modulators tend to work well with only a single type of polarization (depending on orientation). For example, if an LCOS panel is oriented toward P-polarized light, the LCOS panel will tend to reflect S-polarized light directly back toward the light source, rather than allowing S-polarized light to pass through. right.

LCOS変調器を用いて光をP偏光光源からステアリングすると、ステアリングされたP偏光をステアリングされていないS偏光と合成することが、結果として生じる合成ランダム偏光をDMD振幅変調器へと向ける前に可能になる。固定偏光アプローチ Using an LCOS modulator to steer light from a P-polarized source allows the steered P-polarized light to be combined with unsteered S-polarized light before directing the resulting composite random polarization into a DMD amplitude modulator. Fixed Polarization Approach

いくつかの実施形態において、1つはS偏光の生成用、もう1つはP偏光の生成用という2つの別々の光源、例えば、一群のレーザが用いられ得る(「固定偏光」アプローチ)。それら光源の一方からの光(例えば、P偏光)が、ステアリング素子(例えば、LCOS)により撮像素子(例えば、DMD)を照射するように向けられる。他方の光源(例えば、S偏光光源)からの光が、ステアリング素子と相互作用することなく(すなわち、ステアリング素子を迂回して)撮像素子を照射するように向けられる。表示されるシーンが非常に暗いといった理由で、迂回光(例えば、S偏光)が撮像素子において所望されない場合、迂回光の光源(例えば、S偏光光源)が、出力を下げられ得るか、またはオフにされ得、および/または、迂回光が、撮像素子から離れるように向けられ得、および/または撮像素子への到達を阻止され得る。 In some embodiments, two separate light sources, eg, a family of lasers, one for producing S-polarized light and one for producing P-polarized light, may be used (a "fixed polarization" approach). Light from one of the sources (eg, P-polarized) is directed by a steering element (eg, LCOS) to illuminate the imaging device (eg, DMD). Light from the other light source (eg, an S-polarized light source) is directed to illuminate the imaging element without interacting with (ie, bypassing) the steering element. If the detour light (e.g., S-polarized light) is not desired at the imager because the scene being displayed is very dark, the source of the detour light (e.g., the S-polarized light source) may be reduced in power or turned off. and/or the detour light may be directed away from the imager and/or be prevented from reaching the imager.

図10は、2つの別々のレーザ光源11Sおよび11Pで「固定偏光」アプローチを実装するプロジェクタ100を示す。光源11Pは、P偏光で位相変調器12を照射する。位相変調器12は、偏光ビームスプリッタを本実施形態において備える合成器108によりP偏光をDMDなどの撮像素子14上へとステアリングする位相パターンで設定される。 Figure 10 shows a projector 100 that implements the "fixed polarization" approach with two separate laser light sources 11S and 11P. Light source 11P illuminates phase modulator 12 with P polarization. Phase modulator 12 is set with a phase pattern that steers the P polarization onto imager 14, such as a DMD, by combiner 108, which in this embodiment comprises a polarizing beam splitter.

光源11SはS偏光を発する。S偏光は、光学システム109を通過することにより均質化され、合成器108上へと向けられる。光学システム109は、それ自体を通過する光を均一に分散させる(または別の所望の手法で撮像素子において分散させる)。光学システム109は、例えば、フライアイアレイおよび/または他のホモジナイザを備え得る。 The light source 11S emits S-polarized light. The S-polarized light is homogenized by passing through optical system 109 and directed onto combiner 108 . Optical system 109 uniformly disperses the light passing through it (or at the imager in another desired manner). Optical system 109 may include, for example, a fly's eye array and/or other homogenizer.

光源11Sからの任意の光が、合成器108において光源11Pからの光と合成され、撮像素子14を照射するように向けられる。 Any light from the light source 11S is combined with the light from the light source 11P in the combiner 108 and directed to illuminate the image sensor 14.

デスペックル素子107が、撮像素子14から上流光路にオプションで設けられる。デスペックル素子は、合成ビームをデスペックルする。オプションのデスペックル素子は、例えば、DMD振幅変調器の直前に設けられ得る。 A despeckle element 107 is optionally provided in the optical path upstream from the image sensor 14. The despeckle element despeckles the combined beam. An optional despeckle element may be provided, for example, just before the DMD amplitude modulator.

DMDおよび他の振幅変調器は光を完全には遮断しないので、多くの暗い箇所があるシーンにおいては、位相変調器から生じたのではない光がDMDに当たるのを阻止することが望ましい。 Since DMDs and other amplitude modulators do not completely block light, in scenes with many dark spots it is desirable to prevent light that does not originate from the phase modulator from hitting the DMD.

制御システム101が、光源11Pおよび11Sを制御するために接続され得る。いくつかの実施形態において、光源11Pおよび11Sは、個別に制御可能な出力を有する。いくつかの実施形態において、制御システム101は、光源11Sからの光の出力を制御し得る。いくつかの実施形態において、制御システム101は、追加の光が要求されるかどうかに応じて、光源11Sのオンまたはオフを切り替え得る。また、制御システム101は、位相変調器12および撮像素子14に対するデータの適用と、装置100の動作のタイミング全体とを制御し得る。ランダム偏光(または非偏光アプローチ) A control system 101 may be connected to control the light sources 11P and 11S. In some embodiments, the light sources 11P and 11S have individually controllable outputs. In some embodiments, the control system 101 may control the output of light from the light source 11S. In some embodiments, the control system 101 may switch the light source 11S on or off depending on whether additional light is required. The control system 101 may also control the application of data to the phase modulator 12 and the imager 14, and the overall timing of the operation of the device 100. Random Polarization (or Non-Polarized Approach)

S偏光およびP偏光の両方を発する単一の光源(おそらくはファイバ結合LED)が用いられ得る(「ランダム偏光」アプローチ)。この場合、2つの別々の経路への入射光のS成分およびP成分を分離するために、偏光ビームスプリッタが使用され得る。開口および/またはシャッタなどの減衰器、および/または可動ミラーまたは可動レンズなどの制御可能な向け直し素子が、暗い黒色が要求される場合に位相変調器を迂回する光を減衰させるために、S(迂回)光路に設けられ得る。P成分は、振幅変調器に入射する前に変調され(例えば、位相変調器によりステアリングされ)得る。 A single light source (perhaps a fiber-coupled LED) may be used that emits both S and P polarizations (a "random polarization" approach). In this case, a polarizing beam splitter may be used to separate the S and P components of the incident light into two separate paths. Attenuators such as apertures and/or shutters, and/or controllable redirecting elements such as movable mirrors or lenses may be provided in the S (bypass) light path to attenuate light that bypasses the phase modulator when a dark black is required. The P component may be modulated (e.g. steered by a phase modulator) before entering the amplitude modulator.

図11は、ランダム偏光アプローチに従って動作するように構成される装置110の例の概略図である。装置110は、複数の分離可能な偏光成分(例えば、S偏光成分およびP偏光成分)を含む光を発する光源11SPを備える。光源11SPは、有益にだが、オプションで、ファイバ結合レーザ源を備え得る。 FIG. 11 is a schematic diagram of an example apparatus 110 configured to operate according to a random polarization approach. The device 110 includes a light source 11SP that emits light that includes multiple separable polarization components (eg, an S-polarization component and a P-polarization component). Light source 11SP advantageously, but optionally, may include a fiber-coupled laser source.

光源11SPにより発せられた光が、ビームとして良好な質を有し(すなわち、エタンデュが小さく)、それにより、発散が少ないようにコリメートされるのが可能になることが好ましい。次に、これにより、ビームスプリッタ112においてS偏光成分およびP偏光成分を経路111Aおよび111Bへとより良好に分離すること(例えば、より良好な均一性およびより高いスループットを有するようにすること)が可能になる。 Preferably, the light emitted by the light source 11SP has good quality as a beam (ie, low etendue), allowing it to be collimated with low divergence. This in turn allows for better separation of the S and P polarization components into paths 111A and 111B at beam splitter 112 (e.g., with better uniformity and higher throughput). It becomes possible.

ホモジナイザ115は、当該光のエタンデュが経路111Bに沿って著しく増加しないように選択されることが好ましい。これにより、合成器114において光ビームを合成することが容易になる。ホモジナイザ115のための好適な選択の1つが、フライアイレンズアレイを含む、レンズの組み合わせである。これが当てはまるのは、そのような組み合わせにより、最小限のエタンデュの増加で均質化をもたらし得る場合である。 Homogenizer 115 is preferably selected such that the etendue of the light does not increase significantly along path 111B. This facilitates combining the light beams in the combiner 114. One suitable choice for homogenizer 115 is a combination of lenses, including a fly's eye lens array. This is the case if such a combination can result in homogenization with minimal increase in etendue.

図10から13のいずれに示される実施形態も、エタンデュが小さい光を用いることから利益を享受し得る。エタンデュが小さいことにより、異なる光ビームが合成される場合に、効率、均一性等が促進される。 The embodiments shown in any of Figures 10-13 may benefit from using light with a small etendue. A small etendue promotes efficiency, uniformity, etc. when different light beams are combined.

光源11SPにより発せられた光は、ビームスプリッタ112による、2つの経路111Aおよび111Bへの偏光に基づいて分割される。経路111Aは、位相変調器12により撮像素子14を照射するように光を伝達する。経路111Bは位相変調器12を迂回する。経路111Aおよび111Bは、撮像素子14からの上流へと合成器114において合流する。 The light emitted by light source 11SP is split based on polarization into two paths 111A and 111B by beam splitter 112. The path 111A transmits light so that the phase modulator 12 illuminates the image sensor 14. Path 111B bypasses phase modulator 12. Paths 111A and 111B join upstream from image sensor 14 at synthesizer 114.

経路111Bはホモジナイザ115および開口116を含む。開口116は、迂回経路111Bにより届けられて撮像素子14に入射する光の量を調整するよう制御され得る。 Path 111B includes homogenizer 115 and aperture 116. Aperture 116 can be controlled to adjust the amount of light delivered by bypass path 111B and incident on image sensor 14.

制御システム115が、撮像素子14への到達が可能になる経路111Bからの光の量を選択的に調節するよう、開口116を制御し得る。また、制御システム115は、位相変調器12および撮像素子14に対するデータの適用と、装置110の動作のタイミング全体とを制御し得る。可変偏光アプローチ Control system 115 may control aperture 116 to selectively adjust the amount of light from path 111B that is allowed to reach imager 14. Control system 115 may also control the application of data to phase modulator 12 and imager 14 and the overall timing of operation of apparatus 110. Variable polarization approach

「可変偏光」アプローチは、ランダム偏光アプローチに類似しているが、光源により発せられた光の分離可能な偏光成分の相対的な強度を変化させるための手法を提供する。例えば、可変偏光アプローチを実装する装置は、90度以内で迅速に回転させられ得る半波長板を備え得る。半波長板の回転をフレーム単位で設定することにより、偏光ビームスプリッタに送られるS偏光およびP偏光を混合したものを調整し得る。結果として生じるビームは、上述のランダム偏光装置への入力として用いられ得、より多くの光(例えば、より多くのS偏光)が明るいシーン用にDMDに直接送られることを可能にし、より多くの光(例えば、より多くのP偏光)が暗いシーン用にLCOSに直接送られることを可能にする。 The "variable polarization" approach is similar to the random polarization approach, but provides a technique for varying the relative intensities of separable polarization components of the light emitted by the light source. For example, a device implementing a variable polarization approach may include a half-wave plate that can be rapidly rotated within 90 degrees. By setting the rotation of the half-wave plate on a frame-by-frame basis, the mixture of S-polarized and P-polarized light sent to the polarizing beam splitter can be adjusted. The resulting beam can be used as input to the random polarizer described above, allowing more light (e.g. more S polarization) to be sent directly to the DMD for bright scenes, and more Allows light (eg, more P polarization) to be sent directly to the LCOS for dark scenes.

図12は、「可変偏光」アプローチを実装する装置120を示す概略図である。図12の実施形態は通常、図10および11の実施形態よりも実行が複雑かつ高価であるが、レーザの最も効率的な使用を可能にする。 Figure 12 is a schematic diagram showing an apparatus 120 that implements the "variable polarization" approach. The embodiment of Figure 12 is typically more complex and expensive to implement than the embodiments of Figures 10 and 11, but allows for the most efficient use of the laser.

ボックス121の内側に示される、装置120の部分は、上述の装置110と共通している。装置120は、偏光を発する光源11を備える。光の偏光は、偏光シフト素子122により変化させられ得る。偏光シフト素子は、ビームスプリッタ112により分離可能な光における2つの偏光状態の相対的な量を変化させるよう制御され得る。例えば、偏光シフト素子122は、半波長板と、モータまたは他の半波長板の回転角を設定するために接続されたアクチュエータとを備え得る。 The portion of device 120 shown inside box 121 is common to device 110 described above. The device 120 comprises a light source 11 that emits polarized light. The polarization of the light can be changed by polarization shifting element 122. The polarization shifting element can be controlled to change the relative amounts of the two polarization states in the light that can be separated by the beam splitter 112. For example, the polarization shifting element 122 may include a half-wave plate and a motor or other actuator connected to set the rotation angle of the half-wave plate.

制御システム125が、経路111Bに入射する光の量を選択的に調節するよう、偏光シフト素子122を制御し得る。また、制御システム125は、位相変調器12および撮像素子14へのデータの適用と、装置120の動作のタイミング全体とを制御し得る。波長ベースの分離アプローチ A control system 125 may control polarization shifting element 122 to selectively adjust the amount of light incident on path 111B. Control system 125 may also control the application of data to phase modulator 12 and imager 14 and the overall timing of operation of apparatus 120. Wavelength-based separation approach

光が取る経路を制御するための他のアプローチは、波長に基づいて光を分離する。異なる波長の光が、例えば、ダイクロイック素子または多層薄膜で分離され得る。故に、赤色、緑色および青色の2つのセットを有するシステムが形成され得る。赤色、緑色および青色は、いずれかのセットで大きな色域が生成され得、一方の不存在が目立たないように、選択され得る。 Another approach to controlling the path light takes is to separate the light based on wavelength. Light of different wavelengths can be separated by, for example, dichroic elements or multilayer thin films. Thus, a system can be formed with two sets of red, green and blue colors. Red, green and blue can be chosen such that a large color gamut can be produced with either set and the absence of one is not noticeable.

上記のものに類似する方式で、類似の波長を有する2つの光源、例えば、2つのレーザが用いられ得る。この場合、カラービームスプリッタを用いて、一方の波長がLCOSまたは他の位相変調器に送られ、他方の波長がDMDまたは他の振幅変調器に直接(例えば、著しい減衰なしに)提供される(「固定波長」アプローチ)。それら2つの波長は、同じ原色に対応し得る(例えば、それら2つの波長は、異なる赤色、緑色または青色であり得る)。 In a similar fashion to that described above, two light sources with similar wavelengths, e.g., two lasers, can be used. In this case, a color beam splitter is used to send one wavelength to an LCOS or other phase modulator, and the other wavelength is provided directly (e.g., without significant attenuation) to a DMD or other amplitude modulator (a "fixed wavelength" approach). The two wavelengths can correspond to the same primary color (e.g., the two wavelengths can be different red, green, or blue).

図13は、異なる波長の光を発する2つの別々のレーザ光源11R1および11R2で「固定波長」アプローチを実装する装置130を概略的に示す。それら波長は間隔が近くなり得る。例えば、5nmまたは10nmの差異だけ離れる。他の実施形態において、それら2つの波長は、より広く離れ得る。それらの波長は、同じ色の2つのシェイド、例えば、赤色、緑色または青色の2つのシェイド/トーンであり得る。 Figure 13 shows a schematic of an apparatus 130 that implements the "fixed wavelength" approach with two separate laser sources 11R1 and 11R2 emitting light of different wavelengths. The wavelengths can be closely spaced, for example, separated by a difference of 5 nm or 10 nm. In other embodiments, the two wavelengths can be more widely spaced. The wavelengths can be two shades of the same color, for example, two shades/tones of red, green or blue.

光源11R1は、位相変調器12により撮像素子14を照射する。光源11R2は、位相変調器12を迂回する光路により撮像素子14を照射する。光源11R1および11R2からの光は、合成器132において合成される。光学素子139が、光路11R2において光を均質化する。 The light source 11R1 illuminates the image sensor 14 using the phase modulator 12. The light source 11R2 illuminates the image sensor 14 through an optical path that bypasses the phase modulator 12. Light from light sources 11R1 and 11R2 is combined in combiner 132. Optical element 139 homogenizes the light in optical path 11R2.

制御システム135が、光源11R1および11R2を制御するために接続され得る。いくつかの実施形態において、光源11R1および11R2は、個別に制御可能な出力を有する。いくつかの実施形態において、制御システム135は、光源11R2からの光の出力を制御し得る。いくつかの実施形態において、制御システム135は、追加の光が要求されるかどうかに応じて、光源11R2のオンまたはオフを切り替え得る。また、制御システム135は、位相変調器12および撮像素子14へのデータの適用と、装置130の動作のタイミング全体とを制御し得る。DCスポットの再利用 A control system 135 may be connected to control the light sources 11R1 and 11R2. In some embodiments, the light sources 11R1 and 11R2 have individually controllable outputs. In some embodiments, the control system 135 may control the output of light from the light source 11R2. In some embodiments, the control system 135 may switch the light source 11R2 on or off depending on whether additional light is required. The control system 135 may also control the application of data to the phase modulator 12 and the imager 14, and the overall timing of the operation of the apparatus 130. DC Spot Reuse

位相変調器は、画像特徴部に対応しないDCスポットを生成し得る。通常、DCスポットを画像の外側へステアリングすることが望ましい。このスポットからの光は、復元され、例えば拡散光として、DMDまたは他の撮像デバイスに送られ得る。DCスポットからの光が撮像デバイスに向けられるか否か、および/またはDCスポットから撮像デバイスに向けられる光の量は、いくつかの実施形態において、フレーム単位またはフィールド単位で制御される。当該制御は、フィールドまたはフレームについて計算される出力レベルに基づき得る。より高い出力レベル(より明るい画像)では、DCスポットから光が撮像デバイスに向けられ得、一方で、より低い出力レベルでは、DCスポットから、より少ない光が撮像デバイスに向けられ得るか、または光が撮像デバイスに向けられない可能性がある。広範囲の光学システムが、光をDCスポットから撮像デバイスに伝達するために用いられ得る。いくつかの実施形態において、図10に示されるものに類似する配置が、DCスポットから光を集め、当該光を撮像デバイスから上流へと位相変調器により変調された光と合成するために用いられ得る。DCスポットからの光のための光路は、DCスポットからの光によりもたらされた追加の照射を撮像デバイスにおいて拡散させるための1または複数のホモジナイザまたは光拡散器などの光学素子を含み得る。必要な場合、DCスポットからの光の偏光を変えて、DCスポットからの光と位相変調器によりステアリングされた光の合成を容易にするための偏光シフト素子が設けられ得る。この技術は、上記技術のいずれとも組み合わされ得るか、または単独で用いられ得る。 A phase modulator may generate a DC spot that does not correspond to image features. It is usually desirable to steer the DC spot to the outside of the image. Light from this spot can be recovered and sent to a DMD or other imaging device, eg, as diffused light. Whether light from the DC spot is directed to the imaging device and/or the amount of light directed from the DC spot to the imaging device is controlled on a frame-by-frame or field-by-field basis in some embodiments. The control may be based on the power level calculated for the field or frame. At higher power levels (brighter images), light may be directed from the DC spot to the imaging device, while at lower power levels, less light may be directed from the DC spot to the imaging device, or less light may be directed from the DC spot to the imaging device. may not be directed toward the imaging device. A wide range of optical systems can be used to transmit light from the DC spot to the imaging device. In some embodiments, an arrangement similar to that shown in FIG. 10 is used to collect light from the DC spot and combine it with light modulated by a phase modulator upstream from the imaging device. obtain. The optical path for the light from the DC spot may include optical elements such as one or more homogenizers or light diffusers to diffuse the additional illumination provided by the light from the DC spot at the imaging device. If necessary, a polarization shifting element may be provided to change the polarization of the light from the DC spot to facilitate combining the light from the DC spot and the light steered by the phase modulator. This technique can be combined with any of the above techniques or used alone.

本明細書において説明される様々なアプローチは、これらのアプローチを実装するように構成されるプロジェクタにおいて具現化され得る。さらに、フィールドシーケンシャル撮像のための説明される方法のいずれもが、光変調器の直接照射をもたらすための説明される方法のいずれとも、オプションで組み合わされ得る。LCOSは位相変調器の一例である。他の実施形態は、他のタイプの位相変調器を用い得る。DMDは振幅変調器の一例である。他の実施形態は、DMDの代わりに他のタイプの振幅変調器を用い得る。 The various approaches described herein may be embodied in a projector configured to implement these approaches. Additionally, any of the described methods for field sequential imaging may optionally be combined with any of the described methods for providing direct illumination of the light modulator. LCOS is an example of a phase modulator. Other embodiments may use other types of phase modulators. A DMD is an example of an amplitude modulator. Other embodiments may use other types of amplitude modulators instead of a DMD.

例示的な実施形態において、フレームの明度を識別するために動画データが処理される。当該フレームが暗い場合、位相変調器は、光源からの光を振幅変調器上へとステアリングするよう、かつ、ステアリング済みの光を変調するよう振幅変調器を制御することで、当該フレーム用に指定された画像を表示するよう、制御され得る。フレームシーケンシャル画像において、これは、各色サブフレームについて別々になされ得る。当該フレームが明るい場合、振幅変調器は、位相変調器によりステアリングされた光に加えて、または当該光の代わりに、のいずれかで位相変調器により最初にステアリングされていない光により照射され得る。振幅変調器は、(明るい)画像を表示するよう制御され得る。 In an exemplary embodiment, video data is processed to identify brightness of frames. If the frame is dark, the phase modulator is configured for the frame by steering the light from the light source onto the amplitude modulator and controlling the amplitude modulator to modulate the steered light. can be controlled to display a captured image. In frame sequential images, this can be done separately for each color subframe. If the frame is bright, the amplitude modulator can be illuminated by light that is not initially steered by the phase modulator, either in addition to, or instead of, light steered by the phase modulator. The amplitude modulator can be controlled to display a (bright) image.

いくつかの例示的な実施形態において、図11、12、13のうちのいずれか1つに示される装置は、複数の(例えば、いくつかの実施形態において、3つから6つの)色チャネルのうちの1つを提供するために用いられ得る。いくつかの実施形態において、それら色チャネルのうち、2つまたはそれより多く、または全ては、それぞれの色の光を並行して(すなわち、同時に)変調する。他の実施形態において、それら色チャネルのうちのいくつかまたは全ては、フィールドシーケンシャル方式またはタイムインターリーブ方式で動作し得る。いくつかの場合において、フィールドシーケンシャル動作は、それら色チャネルのうちのいくつかまたは全てについて上述されたアプローチ1、2または3のうちの1つを用いて実現される。 In some exemplary embodiments, the apparatus shown in any one of FIGS. can be used to provide one of the following: In some embodiments, two or more or all of the color channels modulate their respective colors of light in parallel (ie, simultaneously). In other embodiments, some or all of the color channels may operate in a field sequential or time interleaved manner. In some cases, field sequential operation is implemented using one of approaches 1, 2, or 3 described above for some or all of the color channels.

いくつかの実施形態において、図11、12または13により示される全体的アーキテクチャを有する別々の色チャネルからの複数の色が、同時に発せられ、白色光を提供するために合成される。 In some embodiments, multiple colors from separate color channels having the overall architecture shown by FIGS. 11, 12 or 13 are emitted simultaneously and combined to provide white light.

本明細書において説明されるディスプレイは、画像または他の光パターンを表示するよう1または複数の位相変調器および1または複数の振幅変調器を制御するように構成されるコントローラ、それにより画像データが供給される入力またはデータストア、(レーザ、他のソリッドステート光源、または他の光源を全体的に備え得る)光源、プロジェクションレンズ、ディスプレイスクリーン(前方または後方投影)、光路における他の光学素子(例えば、レンズ、ミラー、コリメータ、拡散器等)、電源、合焦システム、熱管理システム等、明確性のために示されていない他の素子を含み得る。用語の解釈 The displays described herein include a controller configured to control one or more phase modulators and one or more amplitude modulators to display an image or other light pattern, whereby image data is a supplied input or data store, a light source (which may entirely comprise a laser, other solid-state light source, or other light source), a projection lens, a display screen (front or rear projection), other optical elements in the optical path (e.g. , lenses, mirrors, collimators, diffusers, etc.), power supplies, focusing systems, thermal management systems, etc., which are not shown for clarity. Interpretation of terms

文脈上他の解釈を明らかに要求していない限り、本明細書および請求項の全体を通じて、「備え」、「備える」および同様のものは、排他的または網羅的な意味とは対照的に、包括的な意味で、つまり、「を含むがそれらに限定されない」という意味で解釈されるべきである。「接続され」、「結合され」またはそれらのあらゆる変形は、直接または間接いずれであれ、2つまたはそれより多くの素子の間のあらゆる接続または結合を意味し、当該素子間の結合または接続は、物理的、論理的またはそれらの組み合わせであり得る。「本明細書に」、「上記」、「以下」および類似の趣旨の語は、本明細書を説明するために用いられている場合、本明細書全体を指すものとし、本明細書のいかなる特定の部分も指さないものとする。2つまたはそれより多くの項目のリストを参照する際、「または」は、この語の以下の解釈、つまり、当該リストにおける当該項目のいずれか、当該リストにおける当該項目の全て、および当該リストにおける当該項目のあらゆる組み合わせの全てを包含する。「1つ」、「一」および「その」という単数形は、あらゆる適切な複数形の意味も含む。 Unless the context clearly requires otherwise, throughout this specification and claims, "comprises," "comprises," and the like are to be construed in an inclusive sense, i.e., "including but not limited to," as opposed to an exclusive or exhaustive sense. "Connected," "coupled," or any variation thereof, means any connection or coupling between two or more elements, whether direct or indirect, and the coupling or coupling between the elements may be physical, logical, or a combination thereof. The words "herein," "above," "below," and words of similar import, when used to describe this specification, shall refer to this specification as a whole, and not to any particular portion of this specification. When referring to a list of two or more items, "or" includes all of the following interpretations of this word, namely, any of the items in that list, all of the items in that list, and any combination of the items in that list. The singular forms "a," "an," and "the" also include any appropriate plural meaning.

本明細書およびあらゆる添付の請求項において用いられる「鉛直」、「横」、「水平」、「上方」、「下方」、「前方」、「後方」、「内側」、「外側」、「鉛直」、「横」、「左」、「右」、「前」、「後」、「上部」、「下部」、「下の方」、「上の方」、「下」および同様のものなどの方向を示す語(存在する場合)は、説明され、示される装置の具体的な向きに依存する。本明細書において説明される主題は、様々な代替的な向きを想定し得る。従って、これら方向についての用語は、厳密には定義されず、狭義に解釈されるべきではない。 Directional terms such as "vertical," "lateral," "horizontal," "upper," "lower," "forward," "rearward," "inward," "outward," "vertical," "lateral," "left," "right," "front," "rear," "upper," "lower," "lower," "above," "below," and the like, when used in this specification and any appended claims, are dependent upon the specific orientation of the device being described and shown. The subject matter described herein may assume various alternative orientations. Thus, these directional terms are not precisely defined and should not be interpreted narrowly.

本発明の実施形態は、特定的に設計されたハードウェア、構成可能なハードウェア、データプロセッサ上で実行可能なソフトウェア(オプションで「ファームウェア」を備え得る)の提供により構成されるプログラマブルデータプロセッサ、本明細書において詳細に説明される方法における1または複数の段階を実行するように特定的にプログラミングされるか、構成されるか、または構築される専用コンピュータまたはデータプロセッサおよび/またはこれらのうちの2つまたはそれより多くの組み合わせを含む制御システムを用いて実装され得る。特定的に設計されたハードウェアの例は、論理回路、特定用途向け集積回路(「ASIC」)、大規模集積回路(「LSI」)、超大規模集積回路(「VLSI」)および同様のものである。構成可能なハードウェアの例は、プログラマブルアレイロジック(「PAL」)、プログラマブルロジックアレイ(「PLA」)およびフィールドプログラマブルゲートアレイ(「FPGA」)などの1または複数のプログラマブルロジックデバイスである。プログラマブルデータプロセッサの例は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(「DSP」)、組み込みプロセッサ、グラフィックスプロセッサ、数値演算コプロセッサ、汎用コンピュータ、サーバコンピュータ、クラウドコンピュータ、メインフレームコンピュータ、コンピュータワークステーションおよび同様のものである。例えば、デバイス用の制御回路における1または複数のデータプロセッサが、それらプロセッサがアクセス可能なプログラムメモリにおけるソフトウェア命令を実行することにより、本明細書において説明される方法を実装し得る。 Embodiments of the present invention may be implemented using specifically designed hardware, configurable hardware, programmable data processors configured by providing software (which may optionally comprise "firmware") executable on a data processor, special purpose computers or data processors specifically programmed, configured or constructed to perform one or more steps in the methods detailed herein, and/or control systems including combinations of two or more of these. Examples of specifically designed hardware are logic circuits, application specific integrated circuits ("ASICs"), large scale integrated circuits ("LSIs"), very large scale integrated circuits ("VLSIs"), and the like. Examples of configurable hardware are one or more programmable logic devices, such as programmable array logic ("PALs"), programmable logic arrays ("PLAs"), and field programmable gate arrays ("FPGAs"). Examples of programmable data processors are microprocessors, digital signal processors ("DSPs"), embedded processors, graphics processors, mathematical coprocessors, general purpose computers, server computers, cloud computers, mainframe computers, computer workstations, and the like. For example, one or more data processors in control circuitry for a device may implement the methods described herein by executing software instructions in program memory accessible to those processors.

処理は集中化または分散され得る。処理が分散される場合、ソフトウェアおよび/またはデータを含む情報は、集中化または分散されたままであり得る。そのような情報は、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)またはインターネット、有線データリンクまたは無線データリンク、電磁信号または他のデータ通信チャネルなどの通信ネットワークにより、異なる機能ユニット間で交換され得る。 Processing may be centralized or distributed. When processing is distributed, information, including software and/or data, may remain centralized or distributed. Such information may be exchanged between different functional units by means of a communications network, such as a local area network (LAN), a wide area network (WAN) or the Internet, wired or wireless data links, electromagnetic signals or other data communications channels.

例えば、処理またはブロックが所与の順序で示されているが、代替的な例が、異なる順序で、段階を有するルーチンを実行し得、またはブロックを有するシステムを使用し得る。また、いくつかの処理またはブロックが、代替物または部分的組み合わせを提供するために、削除され、移動され、追加され、細分化され、組み合わされ、および/または修正され得る。これらの処理またはブロックの各々は、様々な異なる手法で実装され得る。また、処理またはブロックが、連続して実行されるものとして時々示されているが、これらの処理またはブロックは、代わりに、並行して実行され得るか、または異なる時点で実行され得る。 For example, although processes or blocks are shown in a given order, alternative examples may perform routines with the steps or use systems with the blocks in a different order. Also, some processes or blocks may be deleted, moved, added, subdivided, combined, and/or modified to provide alternatives or subcombinations. Each of these processes or blocks may be implemented in a variety of different ways. Also, although processes or blocks are sometimes depicted as being performed sequentially, the processes or blocks may instead be performed in parallel or at different times.

加えて、要素が連続して実行されるものとして時々示されているが、それらは、代わりに、同時に、または異なる順序で実行され得る。従って、以下の請求項が、そのような変形例の全てを、意図される範囲内に含むものと解釈されることが意図されている。 Additionally, although the elements are sometimes depicted as being executed sequentially, they may instead be executed concurrently or in a different order. It is therefore intended that the following claims be interpreted as including all such modifications within their intended scope.

ソフトウェアおよび他のモジュールは、サーバ、ワークステーション、パーソナルコンピュータ、タブレットコンピュータ、画像データエンコーダ、画像データデコーダ、PDA、動画プロジェクタ、AVレシーバ、ディスプレイ(テレビなど)、デジタルシネマプロジェクタ、メディアプレーヤおよび本明細書において説明される目的に好適な他のデバイス上に存在し得る。当業者であれば、本システムの態様が、民生用電子機器(例えば、動画プロジェクタ、AVレシーバ、テレビなどのディスプレイ、および同様のもの)、セットトップボックス、ネットワークPC、小型コンピュータ、メインフレームコンピュータおよび同様のものを含む、他の通信、データ処理またはコンピュータシステム構成で実施され得ることを理解するであろう。 The software and other modules may reside on servers, workstations, personal computers, tablet computers, image data encoders, image data decoders, PDAs, video projectors, AV receivers, displays (such as televisions), digital cinema projectors, media players, and other devices suitable for the purposes described herein. Those skilled in the art will appreciate that aspects of the system may be implemented in other communications, data processing, or computer system configurations, including consumer electronics (e.g., video projectors, AV receivers, displays such as televisions, and the like), set-top boxes, network PCs, minicomputers, mainframe computers, and the like.

本発明は、プログラム製品の形態でも提供され得る。プログラム製品は、データプロセッサにより実行された場合に当該データプロセッサに本発明の方法を実行させるコンピュータ可読命令のセットを保持する任意の非一時的媒体を備え得る。本発明に従ったプログラム製品は、多種多様な形態のいずれでもあり得る。プログラム製品は、例えば、フロッピー(登録商標)ディスクを含む磁気データ記憶媒体、ハードディスクドライブ、CD-ROM、DVDを含む光学データ記憶媒体、ROM、フラッシュRAM、EPROMを含む電子データ記憶媒体、ハードウェアに組み込まれているかまたは予めプログラミングされているチップ(例えば、EEPROM半導体チップ)、ナノ技術メモリまたは同様のものなどの非一時的媒体を備え得る。プログラム製品上のコンピュータ可読信号は、オプションで圧縮または暗号化され得る。 The invention may also be provided in the form of a program product. The program product may comprise any non-transitory medium carrying a set of computer readable instructions that, when executed by a data processor, cause the data processor to perform the methods of the invention. A program product according to the invention may be in any of a wide variety of forms. The program product may be, for example, a magnetic data storage medium including floppy disks, a hard disk drive, an optical data storage medium including CD-ROM, a DVD, an electronic data storage medium including ROM, flash RAM, EPROM, hardware. It may include non-transitory media such as embedded or pre-programmed chips (e.g. EEPROM semiconductor chips), nanotechnology memory or the like. Computer readable signals on the program product may optionally be compressed or encrypted.

いくつかの実施形態において、本発明は、ソフトウェアにおいて実装され得る。より明確にするために、「ソフトウェア」は、プロセッサ上で実行されるあらゆる命令を含み、ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードおよび同様のものを含み得る(が、それらに限定されない)。当業者に知られているように、処理ハードウェアおよび処理ソフトウェアの両方は、その全部または一部が、集中化または分散され得る(またはそれらの組み合わせであり得る)。例えば、ソフトウェアおよび他のモジュールは、ローカルメモリを介して、ネットワークを介して、分散型コンピューティング環境におけるブラウザまたは他のアプリケーションを介して、または上述の目的に好適な他の手段を介してアクセス可能であり得る。いくつかの実施形態において、画像データは、位相変調器用の制御信号を生じさせるために、ソフトウェア命令を実行するプロセッサにより処理される。当該ソフトウェアは、いくつかの実施形態(他の実施形態でも可能)において、リアルタイムで動作し得る。 In some embodiments, the present invention may be implemented in software. For clarity, "software" includes any instructions executed on a processor, and may include (but is not limited to) firmware, resident software, microcode, and the like. As known to those skilled in the art, both the processing hardware and the processing software may be centralized or distributed, in whole or in part (or a combination thereof). For example, the software and other modules may be accessible via local memory, via a network, via a browser or other application in a distributed computing environment, or via other means suitable for the above purposes. In some embodiments, image data is processed by a processor executing software instructions to generate control signals for a phase modulator. The software may operate in real time in some (but not all) embodiments.

コンポーネント(例えば、ソフトウェアモジュール、プロセッサ、アセンブリ、デバイス、回路等)が上記で言及される場合、別段の記載がない限り、当該コンポーネントについての言及(「手段」についての言及を含む)は、本発明の実施形態の例示的な実施形態に示される機能を実行する開示されている構造物と構造的に等価ではないコンポーネントを含む、説明されるコンポーネントの機能を実行する(すなわち、機能的に等価である)あらゆるコンポーネントを、当該コンポーネントの等価物として含むものと解釈されるべきである。 When a component (e.g., a software module, processor, assembly, device, circuit, etc.) is referred to above, unless otherwise indicated, references to that component (including references to "means") should be construed to include any components that perform the function of the described component (i.e., are functionally equivalent) as equivalents of that component, including components that are not structurally equivalent to the disclosed structures that perform the functions shown in the exemplary embodiments of the present invention.

システム、方法および装置の具体的な例が、例示の目的で、本明細書において説明されてきた。これらは例に過ぎない。本明細書において提供される技術は、上述の例示的なシステム以外のシステムに適用され得る。多くの変更、修正、追加、省略および置換が、本発明の実施の範囲内で可能である。本発明は、当業者には明らかであろう、説明される実施形態の変形例を含む。当該変形例は、特徴、要素および/または動作を等価の特徴、要素および/または動作と置き換えること、異なる実施形態からの特徴、要素および/または動作を混合し一致させること、本明細書において説明される実施形態からの特徴、要素および/または動作を他の技術の特徴、要素および/または動作と組み合わせること、および/または説明される実施形態からの特徴、要素および/または動作を組み合わせることを省略することにより得られる変形例を含む。 Specific examples of systems, methods, and apparatus have been described herein for illustrative purposes. These are examples only. The techniques provided herein may be applied to systems other than the exemplary systems described above. Many changes, modifications, additions, omissions, and substitutions are possible within the scope of the invention. The invention includes variations of the described embodiments that will be apparent to those skilled in the art. Such variations include variations obtained by omitting features, elements, and/or operations by replacing features, elements, and/or operations with equivalent features, elements, and/or operations, mixing and matching features, elements, and/or operations from different embodiments, combining features, elements, and/or operations from the embodiments described herein with features, elements, and/or operations of other technologies, and/or combining features, elements, and/or operations from the described embodiments.

従って、以下の添付の請求項および今後導入される請求項は、合理的に推定され得るそのような全ての修正、置換、追加、省略および部分的組み合わせを含むものとして解釈されることが意図されている。特許請求の範囲は、例に記載されている好ましい実施形態により限定されるべきではなく、全体として説明と一貫した最も広い解釈が与えられるべきである。
[他の考え得る項目]
[項目1]
対応する色に関連付けられた一連のフィールドの各々について、前記対応する色に対応するパターンに従って光を空間変調するよう撮像素子を設定する段階と、前記撮像素子を前記対応する色の光で照射する段階とを備え、
前記撮像素子を前記対応する色の光で照射する段階は、前記撮像素子上の所望の位置へ前記対応する色の光をステアリングする働きをする位相パターンを提供するよう制御される位相変調器上へと前記対応する色の前記光を向ける段階を有し、
前記位相変調器は、前記一連のフィールドが示される周波数未満の周波数でリフレッシュされる、
カラー画像を投影するための方法。
[項目2]
別々の位相変調器が、複数の前記対応する色の各々について設けられ、
前記方法は、前記複数の対応する色のうちの1つに対応する、複数の前記位相変調器のうちの1つを、前記複数の対応する色のうちの異なる1つに対応するフィールド中にリフレッシュする段階を備える、
項目1に記載の方法。
[項目3]
前記位相変調器の別個の領域が、複数の前記対応する色の各々に関連付けられ、
前記撮像素子を前記対応する色の光で照射する段階は、前記対応する色に関連付けられた前記位相変調器の前記別個の領域が、前記撮像素子上の所望の位置へ前記対応する色の光をステアリングする働きをする前記位相パターンを提供するよう制御されている間、前記対応する色に関連付けられた前記位相変調器の前記別個の領域を照射するように前記対応する色の前記光を向ける段階を有する、
項目1に記載の方法。
[項目4]
前記複数の対応する色のうちの1つに対応する、前記位相変調器の複数の前記別個の領域のうちの1つを、前記複数の対応する色のうちの異なる1つに対応するフィールド中にリフレッシュする段階を備える、
項目3に記載の方法。
[項目5]
複数の前記別個の領域は異なるサイズを有する、
項目3に記載の方法。
[項目6]
前記複数の対応する色は青色を含み、青色に関連付けられた、前記複数の別個の領域のうちの1つは、前記複数の別個の領域のうちの他の少なくとも1つよりも大きい、
項目5に記載の方法。
[項目7]
前記複数の対応する色は緑色を含み、緑色に関連付けられた、前記複数の別個の領域のうちの1つは、前記複数の別個の領域のうちの他の少なくとも1つよりも大きい、
項目5に記載の方法。
[項目8]
表示されている画像における前記複数の対応する色についての相対的な出力レベルに基づいて、前記複数の別個の領域の相対的なサイズを制御する段階を備える、
項目5に記載の方法。
[項目9]
前記複数の対応する色のうちのいくつかまたは全てを、前記位相変調器の複数の前記別個の領域のうちの異なるものに周期的に再び割り当てる段階を備える、
項目3に記載の方法。
[項目10]
前記一連のフィールドは、一連のフレームの各々において1回繰り返し、
前記方法は、前記一連のフレームの各々において、前記複数の対応する色のうちのいくつかまたは全てを、前記位相変調器の複数の前記複数の別個の領域のうちの異なるものに再び割り当てる段階を備える、
項目9に記載の方法。
[項目11]
複数の前記対応する色の各々について同じ位相パターンが用いられる、
項目1に記載の方法。
[項目12]
複数の前記対応する色は、赤色、緑色および青色を含む、
項目1から11のいずれか一項に記載の方法。
[項目13]
前記撮像素子を前記対応する色の光で照射する段階は、前記対応する色の追加の光を、前記位相変調器によりステアリングされた前記光と合成する段階をさらに有する、
項目1から12のいずれか一項に記載の方法。
[項目14]
前記追加の光を、前記位相変調器によりステアリングされた前記光と合成する段階により、前記撮像素子を共通の方向から照射する光ビームが生成される、
項目13に記載の方法。
[項目15]
前記追加の光は、前記位相変調器により生成されたDCスポットから集められた光を含む、
項目13または14に記載の方法。
[項目16]
前記追加の光は、追加の光源からの光を含む、
項目13から15のいずれか一項に記載の方法。
[項目17]
前記位相変調器によりステアリングされた前記光は、第1偏光を有し、前記追加の光は、前記第1偏光とは異なる第2偏光を有し、前記位相変調器によりステアリングされた前記光は、偏光ビームスプリッタにおいて前記追加の光と合成される、
項目15または16に記載の方法。
[項目18]
前記位相変調器によりステアリングされた前記光は、第1波長を有し、前記追加の光は、前記第1波長とは異なる第2波長を有し、前記位相変調器によりステアリングされた前記光は、ダイクロイック素子において前記追加の光と合成される、
項目15または16に記載の方法。
[項目19]
前記第1波長と前記第2波長とは20nmまたは20nm未満だけ異なる、
項目18に記載の方法。
[項目20]
光源は、2つの偏光状態の成分を有する光を発し、
前記方法は、発せられた前記光の前記成分を分離する段階を備え、
前記追加の光は、発せられた前記光の前記成分の一方を含み、
前記位相変調器によりステアリングされた前記光は、発せられた前記光の前記成分の他方で構成される、
項目13から17のいずれか一項に記載の方法。
[項目21]
発せられた前記光に偏光シフト素子を通過させることにより前記2つの偏光状態の前記成分の相対的な強度を変える段階と、
分離された前記成分の各々における前記光の割合を投影されている画像の明度に基づいて変化させるよう前記偏光シフト素子を制御する段階とを備える、
項目20に記載の方法。
[項目22]
前記偏光シフト素子は半波長板を含み、
前記偏光シフト素子を制御する段階は、前記半波長板を回転させる段階を有する、
項目21に記載の方法。
[項目23]
カラー画像を投影するための方法であって、
撮像素子をある色の入射光で照射する段階と、
前記入射光を空間変調するよう前記撮像素子を動作させる段階と
を備え、
前記撮像素子を照射する段階は、前記カラー画像における前記色の明度または出力レベルに基づいて、
I)第1モードで動作する段階であって、前記撮像素子上の所望の位置へ前記色の光をステアリングする働きをする位相パターンを提供するよう制御される位相変調器上へと前記色の前記光が向けられる、段階と、
II)第2モードで動作する段階であって、
a.前記色の光が、前記位相変調器と相互作用することなく、光源から前記撮像素子上へと向けられるか、または
b.前記色の光が、前記撮像素子上の所望の位置へ前記色の前記光をステアリングする働きをする位相パターンを提供するよう制御される前記位相変調器上へと向けられ、前記色の追加の光と合成され、合成された前記光が前記撮像素子上へと向けられるか
のいずれかである、段階と
を選択的に有する、
方法。
[項目24]
ある色の光を撮像素子上の所望の位置へステアリングする働きをする位相パターンを提供するよう制御される位相変調器上へと前記色の光を向け、
前記色の追加の光をステアリング済みの前記光と合成し、
前記ステアリング済みの光と前記追加の光とを含む合成された前記光を前記撮像素子上へと向ける
ことにより、前記撮像素子を前記色の前記光で照射する段階を備える、
画像を投影するための方法。
[項目25]
前記追加の光は拡散している、
項目24に記載の方法。
[項目26]
前記追加の光を前記位相変調器によりステアリングされた前記ステアリング済みの光と合成する段階により、共通の方向から前記撮像素子を照射する光ビームが生成される、
項目24または25に記載の方法。
[項目27]
前記追加の光は、前記位相変調器により生成されたDCスポットから集められた光を含む、
項目24から26のいずれか一項に記載の方法。
[項目28]
前記追加の光は、追加の光源からの光を含む、
項目24から27のいずれか一項に記載の方法。
[項目29]
前記位相変調器によりステアリングされた前記光は、第1偏光を有し、前記追加の光は、前記第1偏光とは異なる第2偏光を有し、前記位相変調器によりステアリングされた前記光は、偏光ビームスプリッタにおいて前記追加の光と合成される、
項目27または28に記載の方法。
[項目30]
前記位相変調器によりステアリングされた前記光は、第1波長を有し、前記追加の光は、前記第1波長とは異なる第2波長を有し、前記位相変調器によりステアリングされた前記光は、ダイクロイック素子において前記追加の光と合成される、
項目28または29に記載の方法。
[項目31]
前記第1波長と前記第2波長とは、20nmまたは20nm未満だけ異なる、
項目30に記載の方法。
[項目32]
前記色の前記光は、2つの偏光状態の成分を有する光を発する光源により発せられ、
前記方法は、発せられた前記光の前記成分を分離する段階を備え、
前記追加の光は、発せられた前記光の前記成分の一方を含み、
前記位相変調器によりステアリングされた前記光は、発せられた前記光の前記成分の他方で構成される、
項目24から31のいずれか一項に記載の方法。
[項目33]
発せられた前記光に偏光シフト素子を通過させ、分離された前記成分の各々における前記光の割合を投影されている画像の明度に基づいて変化させるよう前記偏光シフト素子を制御することにより、前記2つの偏光状態の前記成分の相対的な強度を変える段階を備える、
項目32に記載の方法。
[項目34]
ステアリング済みの光を含む第1ビームと、均一に分散された光を含む第2ビームとを有する複数の合成された光ビームで空間振幅変調器を照射する段階を備える、
画像を表示するための方法。
[項目35]
前記第1ビームと前記第2ビームとを合成する前に、前記第2ビームにおける前記光を均質化する段階を備える、
項目34に記載の方法。
[項目36]
前記第1ビームにおける前記光を空間変調する段階を備える、
項目34または35に記載の方法。
[項目37]
前記第1ビームにおける前記光を空間変調する段階は、前記第1ビームを位相変調する段階を有する、
項目36に記載の方法。
[項目38]
前記第1ビームは、空間変調される前は均一である、
項目37に記載の方法。
[項目39]
前記第1ビームにおける前記光および前記第2ビームにおける前記光は、対応する分離可能な第1偏光状態および第2偏光状態にある、
項目34から38のいずれか一項に記載の方法。
[項目40]
前記第1ビームおよび前記第2ビームは、前記第1偏光状態および前記第2偏光状態を含む光を生成する光源から生じる、
項目39に記載の方法。
[項目41]
前記第1偏光状態および前記第2偏光状態はそれぞれ、P偏光状態およびS偏光状態であるか、またはS偏光状態およびP偏光状態である、
項目39または40に記載の方法。
[項目42]
前記光源は、前記第1偏光状態の光および前記第2偏光状態の光をそれぞれ発する第1発光素子および第2発光素子を含む、
項目40に記載の方法。
[項目43]
前記光源は、単一の発光素子を含む、
項目40に記載の方法。
[項目44]
偏光ビームスプリッタを用いて、前記光源からの光を前記第1ビームおよび前記第2ビームに分割する段階を備える、
項目43に記載の方法。
[項目45]
前記光源は、偏光光源と、回転可能な半波長板とを含む、
項目40に記載の方法。
[項目46]
前記回転可能な半波長板を回転させることにより前記第1ビームおよび前記第2ビームの相対的な強度を変化させる段階を備える、
項目45に記載の方法。
[項目47]
偏光ビームスプリッタを用いて、前記光源からの光を前記第1ビームおよび前記第2ビームに分割する段階を備える、
項目45または46に記載の方法。
[項目48]
前記第1ビームは第1光源から生じ、前記第2ビームは第2光源から生じる、
項目39に記載の方法。
[項目49]
前記第1光源の波長は、前記第2光源の波長から約5nmから約20nmの範囲内である、
項目48に記載の方法。
[項目50]
前記第1光源および前記第2光源の前記波長は、同じ色の2つのシェイドである、
項目49に記載の方法。
[項目51]
合成器を用いて前記第1ビームと前記第2ビームとを合成する段階をさらに備える、
項目48から50のいずれか一項に記載の方法。
[項目52]
前記第1ビームにおける前記光および前記第2ビームにおける前記光は、対応する分離可能な第1波長および第2波長の範囲内である、
項目34から38のいずれか一項に記載の方法。
[項目53]
前記第2ビームの経路における開口を調整することにより前記第2ビームを絞る段階を備える、
項目34から52のいずれか一項に記載の方法。
[項目54]
カラー画像を表示する場合に複数の色チャネルの各々について実行される、
項目34から53のいずれか一項に記載の方法。
[項目55]
別々の原色の3つまたはそれより多くのチャネルを合成するフルカラーシステムであって、
前記別々の原色の各々は、項目34から54のいずれか一項に記載の方法に従って届けられる、
フルカラーシステム。
[項目56]
前記第1ビームおよび前記第2ビームの各々における光が、類似の、小さいエタンデュまたはスプレッドを有する、
項目55に記載のフルカラーシステム。
[項目57]
カラー画像を投影するための装置であって、
各々が、対応する色に関連付けられ、かつ、前記対応する色の光源を有する複数の色チャネルと、
少なくとも1つの位相変調器と、
撮像素子と、
前記少なくとも1つの位相変調器による位相変調を含む経路により前記撮像素子を照射するように、前記複数の色チャネルの各々の前記光源からの光を向けるよう配置された光学素子と、
各々が前記複数の色チャネルのうちの1つの前記対応する色に関連付けられた一連のフィールド内で画像を投影するよう前記光源と、前記少なくとも1つの位相変調器と、前記撮像素子とを制御するために接続された制御システムであって、前記フィールドにおいて、前記対応する色に対応するパターンに従って光を空間変調するよう前記撮像素子を設定する働きをし、かつ、前記少なくとも1つの位相変調器により位相変調され、前記撮像素子上へと向けられる光を発するよう前記対応する色の前記光源を制御する働きをする制御システムと
を備え、
前記制御システムはさらに、前記一連のフィールドが示される周波数未満の周波数で前記少なくとも1つの位相変調器が前記光を前記複数の色チャネルの各々に変調する位相パターンをリセットする、
装置。
Accordingly, it is intended that the following appended claims and any claims hereafter introduced be interpreted as including all such modifications, permutations, additions, omissions, and subcombinations that may reasonably be construed. The scope of the claims should not be limited by the preferred embodiments set forth in the examples, but should be accorded the broadest interpretation consistent with the description as a whole.
[Other possible items]
[Item 1]
for each of a series of fields associated with a corresponding color, configuring an imager to spatially modulate light according to a pattern corresponding to the corresponding color; and illuminating the imager with light of the corresponding color;
illuminating the imaging element with light of the corresponding color comprises directing the light of the corresponding color onto a phase modulator that is controlled to provide a phase pattern that serves to steer the light of the corresponding color to a desired location on the imaging element;
the phase modulator is refreshed at a frequency less than the frequency at which the series of fields is presented;
A method for projecting a color image.
[Item 2]
a separate phase modulator is provided for each of the plurality of corresponding colors;
The method includes refreshing one of a plurality of the phase modulators corresponding to one of the plurality of corresponding colors during a field corresponding to a different one of the plurality of corresponding colors.
The method according to item 1.
[Item 3]
a separate region of the phase modulator associated with each of the plurality of corresponding colors;
illuminating the imaging element with light of the corresponding color comprises directing the light of the corresponding color to illuminate the separate areas of the phase modulator associated with the corresponding color while the separate areas of the phase modulator associated with the corresponding color are controlled to provide the phase pattern that serves to steer the light of the corresponding color to a desired location on the imaging element.
The method according to item 1.
[Item 4]
refreshing one of the plurality of distinct regions of the phase modulator corresponding to one of the plurality of corresponding colors during a field corresponding to a different one of the plurality of corresponding colors.
The method according to item 3.
[Item 5]
a plurality of said distinct regions having different sizes;
The method according to item 3.
[Item 6]
the plurality of corresponding colors includes a blue color, and one of the plurality of distinct regions associated with the blue color is larger than at least one other of the plurality of distinct regions;
The method according to item 5.
[Item 7]
the plurality of corresponding colors includes green, and one of the plurality of distinct regions associated with the color green is larger than at least one other of the plurality of distinct regions;
The method according to item 5.
[Item 8]
controlling relative sizes of the plurality of distinct regions based on relative output levels for the plurality of corresponding colors in a displayed image.
The method according to item 5.
[Item 9]
periodically reassigning some or all of the plurality of corresponding colors to different ones of the plurality of distinct regions of the phase modulator.
The method according to item 3.
[Item 10]
said sequence of fields repeating once in each of a sequence of frames;
the method comprising the step of reallocating some or all of the corresponding colors to different ones of the distinct regions of the phase modulator in each of the series of frames.
The method according to item 9.
[Item 11]
the same phase pattern is used for each of the plurality of corresponding colors;
The method according to item 1.
[Item 12]
the plurality of corresponding colors includes red, green and blue;
12. The method according to any one of items 1 to 11.
[Item 13]
illuminating the imaging element with the corresponding color light further comprises combining additional light of the corresponding color with the light steered by the phase modulator.
13. The method according to any one of items 1 to 12.
[Item 14]
combining the additional light with the light steered by the phase modulator to generate a light beam that illuminates the imaging element from a common direction.
Item 14. The method according to item 13.
[Item 15]
the additional light includes light collected from a DC spot generated by the phase modulator.
15. The method according to item 13 or 14.
[Item 16]
The additional light includes light from an additional light source.
16. The method according to any one of items 13 to 15.
[Item 17]
the light steered by the phase modulator has a first polarization and the additional light has a second polarization different from the first polarization, and the light steered by the phase modulator is combined with the additional light at a polarizing beam splitter.
17. The method according to item 15 or 16.
[Item 18]
the light steered by the phase modulator has a first wavelength and the additional light has a second wavelength different from the first wavelength, and the light steered by the phase modulator is combined with the additional light at a dichroic element.
17. The method according to item 15 or 16.
[Item 19]
the first wavelength and the second wavelength differ by 20 nm or less;
19. The method according to item 18.
[Item 20]
The light source emits light having components of two polarization states;
The method comprises separating the components of the emitted light;
the additional light comprises one of the components of the emitted light;
the light steered by the phase modulator is composed of the other of the components of the emitted light;
18. The method according to any one of items 13 to 17.
[Item 21]
altering the relative intensities of the components of the two polarization states by passing the emitted light through a polarization shifting element;
and controlling the polarization shifting element to vary the proportion of light in each of the separated components based on a brightness of an image being projected.
21. The method according to item 20.
[Item 22]
the polarization shifting element comprises a half-wave plate;
controlling the polarization shifting element comprises rotating the half-wave plate.
22. The method according to item 21.
[Item 23]
1. A method for projecting a color image, comprising:
illuminating an imaging device with incident light of a color;
and operating the imaging device to spatially modulate the incident light,
The step of illuminating the imaging device includes:
I) operating in a first mode, the light of the colors being directed onto a phase modulator that is controlled to provide a phase pattern that serves to steer the light of the colors to a desired location on the imaging element;
II) operating in a second mode,
a. light of said color is directed from a light source onto said imaging element without interacting with said phase modulator, or b. light of said color is directed onto said phase modulator, which is controlled to provide a phase pattern that serves to steer said light of said color to a desired location on said imaging element, and combined with additional light of said color, and the combined light is directed onto said imaging element.
Method.
[Item 24]
directing light of a certain color onto a phase modulator that is controlled to provide a phase pattern that serves to steer the light of that color to a desired location on the imaging device;
combining additional light of said color with said steered light;
directing the combined light, including the steered light and the additional light, onto the imager, thereby illuminating the imager with the light of the color.
A method for projecting an image.
[Item 25]
The additional light is diffuse.
25. The method according to item 24.
[Item 26]
combining the additional light with the steered light steered by the phase modulator to generate a light beam that illuminates the imaging element from a common direction.
26. The method according to item 24 or 25.
[Item 27]
the additional light includes light collected from a DC spot generated by the phase modulator.
27. The method according to any one of items 24 to 26.
[Item 28]
The additional light includes light from an additional light source.
28. The method according to any one of items 24 to 27.
[Item 29]
the light steered by the phase modulator has a first polarization and the additional light has a second polarization different from the first polarization, and the light steered by the phase modulator is combined with the additional light at a polarizing beam splitter.
29. The method according to item 27 or 28.
[Item 30]
the light steered by the phase modulator has a first wavelength and the additional light has a second wavelength different from the first wavelength, and the light steered by the phase modulator is combined with the additional light at a dichroic element.
30. The method according to item 28 or 29.
[Item 31]
the first wavelength and the second wavelength differ by 20 nm or less;
31. The method according to item 30.
[Item 32]
the light of said color is emitted by a light source emitting light having components of two polarization states;
The method comprises separating the components of the emitted light;
the additional light comprises one of the components of the emitted light;
the light steered by the phase modulator is composed of the other of the components of the emitted light;
32. The method according to any one of items 24 to 31.
[Item 33]
varying the relative intensities of the two polarization state components by passing the emitted light through a polarization shift element and controlling the polarization shift element to vary the proportion of the light in each of the separated components based on the brightness of the image being projected.
33. The method according to item 32.
[Item 34]
illuminating a spatial amplitude modulator with a plurality of combined light beams, the first beam including steered light and the second beam including uniformly distributed light;
A method for displaying an image.
[Item 35]
homogenizing the light in the second beam prior to combining the first and second beams.
35. The method according to item 34.
[Item 36]
spatially modulating the light in the first beam;
36. The method according to item 34 or 35.
[Item 37]
spatially modulating the light in the first beam comprises phase modulating the first beam.
37. The method according to item 36.
[Item 38]
the first beam is uniform before being spatially modulated;
38. The method according to item 37.
[Item 39]
the light in the first beam and the light in the second beam are in corresponding separable first and second polarization states.
39. The method according to any one of items 34 to 38.
[Item 40]
the first beam and the second beam originate from a light source that produces light having the first polarization state and the second polarization state.
40. The method according to item 39.
[Item 41]
the first and second polarization states being P and S polarization states, or S and P polarization states, respectively;
41. The method according to item 39 or 40.
[Item 42]
the light source includes a first light emitting element and a second light emitting element that emit light in the first polarization state and light in the second polarization state, respectively;
41. The method according to item 40.
[Item 43]
The light source includes a single light emitting element.
41. The method according to item 40.
[Item 44]
splitting light from the light source into the first beam and the second beam using a polarizing beam splitter.
Item 44. The method according to item 43.
[Item 45]
The light source includes a polarized light source and a rotatable half-wave plate.
41. The method according to item 40.
[Item 46]
varying the relative intensities of the first beam and the second beam by rotating the rotatable half-wave plate.
Item 46. The method according to item 45.
[Item 47]
splitting light from the light source into the first beam and the second beam using a polarizing beam splitter.
47. The method according to item 45 or 46.
[Item 48]
the first beam originates from a first light source and the second beam originates from a second light source;
40. The method according to item 39.
[Item 49]
The wavelength of the first light source is within a range of about 5 nm to about 20 nm from the wavelength of the second light source.
49. The method according to item 48.
[Item 50]
the wavelengths of the first and second light sources are two shades of the same color;
50. The method according to item 49.
[Item 51]
combining the first beam and the second beam using a combiner.
51. The method according to any one of items 48 to 50.
[Item 52]
the light in the first beam and the light in the second beam are within corresponding separable first and second wavelengths.
39. The method according to any one of items 34 to 38.
[Item 53]
narrowing the second beam by adjusting an aperture in the path of the second beam.
53. The method according to any one of items 34 to 52.
[Item 54]
performed for each of a plurality of color channels when displaying a color image;
54. The method according to any one of items 34 to 53.
[Item 55]
A full color system that combines three or more channels of separate primary colors, comprising:
Each of the separate primary colors is delivered according to the method of any one of items 34 to 54.
Full color system.
[Item 56]
the light in each of the first and second beams has a similar, small etendue or spread;
56. The full color system of item 55.
[Item 57]
1. An apparatus for projecting a color image, comprising:
a plurality of color channels, each associated with a corresponding color and having a light source of the corresponding color;
at least one phase modulator;
An imaging element;
an optical element arranged to direct light from the light source for each of the plurality of color channels to illuminate the imager along a path that includes phase modulation by the at least one phase modulator;
a control system connected to control the light source, the at least one phase modulator, and the imager to project images in a series of fields, each field associated with a corresponding color of one of the plurality of color channels, the control system being operative to configure the imager to spatially modulate light in the fields according to a pattern corresponding to the corresponding color, and to control the light source of the corresponding color to emit light that is phase modulated by the at least one phase modulator and directed onto the imager;
The control system further resets a phase pattern by which the at least one phase modulator modulates the light into each of the plurality of color channels at a frequency less than a frequency at which the series of fields are presented.
Device.

Claims (34)

カラー画像を投影するための方法であって、
一連のフィールドの各々について、前記一連のフィールドの各々は対応する色に関連付けられ、前記対応する色に対応するパターンに従って光を空間変調するよう光変調素子を設定する段階と、前記光変調素子を前記対応する色の光で照射する段階とを備え、
前記光変調素子を前記対応する色の光で照射する段階は、前記光変調素子上の所望の位置へ前記対応する色の光をステアリングする働きをする位相パターンを提供するよう制御される位相変調器上へと前記対応する色の前記光を向ける段階を有し、
前記位相変調器は、前記一連のフィールドが示される周波数未満の周波数でリフレッシュされ、
複数の前記対応する色の各々について同じ位相パターンが用いられ、
前記方法は更に、前記複数の対応する色の各々の光を、前記位相変調器へ入射する異なる角度に向ける段階を備える、
方法。
A method for projecting a color image, the method comprising:
for each of a series of fields, each of said series of fields being associated with a corresponding color, configuring a light modulating element to spatially modulate light according to a pattern corresponding to said corresponding color; irradiating with light of the corresponding color;
Irradiating the light modulating element with the correspondingly colored light comprises controlled phase modulation to provide a phase pattern that serves to steer the correspondingly colored light to a desired location on the light modulating element. directing the light of the corresponding color onto a vessel;
the phase modulator is refreshed at a frequency less than the frequency at which the series of fields are shown;
the same phase pattern is used for each of the plurality of corresponding colors;
The method further comprises directing light of each of the plurality of corresponding colors to a different angle of incidence on the phase modulator.
Method.
別々の位相変調器が、前記複数の対応する色の各々について設けられ、
前記方法は、前記複数の対応する色のうちの1つに対応する、複数の前記位相変調器のうちの1つを、前記複数の対応する色のうちの異なる1つに対応するフィールド中にリフレッシュする段階を備える、
請求項1に記載の方法。
a separate phase modulator is provided for each of the plurality of corresponding colors;
The method includes transmitting one of the plurality of phase modulators corresponding to one of the plurality of corresponding colors into a field corresponding to a different one of the plurality of corresponding colors. Provides a refresh stage,
The method according to claim 1.
前記位相変調器の別個の領域が、前記複数の対応する色の各々に関連付けられ、
前記光変調素子を前記対応する色の光で照射する段階は、前記対応する色に関連付けられた前記位相変調器の前記別個の領域が、前記光変調素子上の所望の位置へ前記対応する色の光をステアリングする働きをする前記位相パターンを提供するよう制御されている間、前記対応する色に関連付けられた前記位相変調器の前記別個の領域を照射するように前記対応する色の前記光を向ける段階を有する、
請求項1に記載の方法。
a separate region of the phase modulator associated with each of the plurality of corresponding colors;
illuminating the light-modulating element with light of the corresponding color comprises directing the light of the corresponding color to illuminate the separate areas of the phase modulator associated with the corresponding color while the separate areas of the phase modulator associated with the corresponding color are controlled to provide the phase pattern that serves to steer the light of the corresponding color to a desired location on the light-modulating element.
The method of claim 1.
前記複数の対応する色のうちの1つに対応する、前記位相変調器の複数の前記別個の領域のうちの1つを、前記複数の対応する色のうちの異なる1つに対応するフィールド中にリフレッシュする段階を備える、
請求項3に記載の方法。
refreshing one of the plurality of distinct regions of the phase modulator corresponding to one of the plurality of corresponding colors during a field corresponding to a different one of the plurality of corresponding colors.
The method according to claim 3.
前記複数の対応する色は青色を含み、青色に関連付けられた、複数の前記別個の領域のうちの1つは、前記複数の別個の領域のうちの他の少なくとも1つよりも大きい、
請求項3に記載の方法。
the plurality of corresponding colors includes a blue color, and one of the plurality of distinct regions associated with the blue color is larger than at least one other of the plurality of distinct regions;
The method according to claim 3.
前記複数の対応する色は緑色を含み、緑色に関連付けられた、複数の前記別個の領域のうちの1つは、前記複数の別個の領域のうちの他の少なくとも1つよりも大きい、
請求項3に記載の方法。
the plurality of corresponding colors includes green, and one of the plurality of distinct regions associated with the green color is larger than at least one other of the plurality of distinct regions;
The method according to claim 3.
表示されている画像における前記複数の対応する色についての相対的な出力レベルに基づいて、複数の前記別個の領域の相対的なサイズを制御する段階を備える、
請求項3に記載の方法。
controlling the relative sizes of the plurality of distinct regions based on relative power levels for the plurality of corresponding colors in the displayed image;
The method according to claim 3.
前記複数の対応する色のうちのいくつかまたは全てを、前記位相変調器の複数の前記別個の領域のうちの異なるものに周期的に再び割り当てる段階を備える、
請求項3に記載の方法。
periodically reassigning some or all of the plurality of corresponding colors to different ones of the plurality of distinct regions of the phase modulator.
The method according to claim 3.
前記一連のフィールドは、一連のフレームの各々において1回繰り返し、
前記方法は、前記一連のフレームの各々において、前記複数の対応する色のうちのいくつかまたは全てを、前記位相変調器の複数の前記複数の別個の領域のうちの異なるものに再び割り当てる段階を備える、
請求項8に記載の方法。
said sequence of fields repeating once in each of a sequence of frames;
the method comprising the step of reallocating some or all of the corresponding colors to different ones of the distinct regions of the phase modulator in each of the series of frames.
The method according to claim 8.
前記位相変調器は、作動領域を有し、
前記光変調素子を前記対応する色の光で照射する段階は、前記対応する色の光を、実質的に前記位相変調器の前記作動領域の全てに向ける段階を有する、
請求項1に記載の方法。
the phase modulator has an actuation region;
irradiating the light modulation element with the correspondingly colored light comprises directing the correspondingly colored light to substantially all of the active area of the phase modulator;
The method according to claim 1.
前記複数の対応する色の各々の前記光は、前記位相変調器から異なる距離で、または、前記位相変調器に対し異なる向きで画像を形成し、
当該方法は、前記複数の対応する色の各々の前記光により形成される複数の前記画像を合成する段階を備える、
請求項1に記載の方法。
the light of each of the plurality of corresponding colors forms an image at a different distance from or orientation relative to the phase modulator;
The method includes combining a plurality of the images formed by the light of each of the plurality of corresponding colors.
The method of claim 1.
前記光変調素子を前記対応する色の光で照射する段階は、前記対応する色の追加の光を、前記位相変調器によりステアリングされた前記光と合成する段階をさらに有する、
請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
illuminating the light-modulating element with the corresponding color of light further comprises combining additional light of the corresponding color with the light steered by the phase modulator.
12. The method according to any one of claims 1 to 11.
前記追加の光を、前記位相変調器によりステアリングされた前記光と合成する段階により、前記光変調素子を共通の方向から照射する光ビームが生成される、
請求項12に記載の方法。
combining the additional light with the light steered by the phase modulator to generate a light beam illuminating the light modulation element from a common direction.
The method of claim 12.
前記位相変調器によりステアリングされた前記光は、第1偏光を有し、前記追加の光は、前記第1偏光とは異なる第2偏光を有し、前記位相変調器によりステアリングされた前記光は、偏光ビームスプリッタにおいて前記追加の光と合成される、
請求項12または13に記載の方法。
the light steered by the phase modulator has a first polarization and the additional light has a second polarization different from the first polarization, and the light steered by the phase modulator is combined with the additional light at a polarizing beam splitter.
14. The method according to claim 12 or 13.
カラー画像を投影するための装置であって、
各々が、対応する色に関連付けられ、かつ、前記対応する色の光源を有する複数の色チャネルと、
少なくとも1つの位相変調器と、
光変調素子と、
前記少なくとも1つの位相変調器による位相変調を含む経路により前記光変調素子を照射するように、前記複数の色チャネルの各々の前記光源からの光を向けるよう配置された光学素子と、
各々が前記複数の色チャネルのうちの1つの前記対応する色に関連付けられた一連のフィールド内で画像を投影するよう前記光源と、前記少なくとも1つの位相変調器と、前記光変調素子とを制御するために接続された制御システムであって、前記フィールドにおいて、前記対応する色に対応するパターンに従って光を空間変調するよう前記光変調素子を設定する働きをし、かつ、前記少なくとも1つの位相変調器により位相変調され、前記光変調素子上へと向けられる光を発するよう前記対応する色の前記光源を制御する働きをする制御システムであり、前記制御システムは、複数の前記対応する色の各々について同じ位相パターンを適用するように構成され、前記複数の対応する色の各々の光は、前記少なくとも1つの位相変調器へ入射する異なる角度に向けられる、制御システムと
を備え、
前記制御システムはさらに、前記一連のフィールドが示される周波数未満の周波数で前記少なくとも1つの位相変調器が前記光を前記複数の色チャネルの各々に変調する位相パターンをリセットするように構成される、
装置。
1. An apparatus for projecting a color image, comprising:
a plurality of color channels, each associated with a corresponding color and having a light source of the corresponding color;
at least one phase modulator;
A light modulation element;
an optical element arranged to direct light from the light sources for each of the plurality of color channels to illuminate the light-modulating element along a path that includes phase modulation by the at least one phase modulator;
a control system connected to control the light source, the at least one phase modulator, and the light modulation elements to project an image in a series of fields, each associated with a corresponding color of one of the plurality of color channels, the control system being operative to configure the light modulation elements to spatially modulate light in the fields according to a pattern corresponding to the corresponding color, and to control the light sources of the corresponding colors to emit light that is phase modulated by the at least one phase modulator and directed onto the light modulation elements, the control system being configured to apply a same phase pattern for each of the plurality of corresponding colors, and light of each of the plurality of corresponding colors being directed at a different angle of incidence to the at least one phase modulator;
the control system is further configured to reset a phase pattern by which the at least one phase modulator modulates the light into each of the plurality of color channels at a frequency less than a frequency at which the series of fields is presented.
Device.
カラー画像を投影するための方法であって、
対応する色に関連付けられた一連のフィールドの各々について、前記対応する色に対応するパターンに従って光を空間変調するよう光変調素子を設定する段階と、前記光変調素子を前記対応する色の光で照射する段階とを備え、
前記光変調素子を前記対応する色の光で照射する段階は、前記光変調素子上の所望の位置へ前記対応する色の光をステアリングする働きをする位相パターンを提供するよう制御される位相変調器上へと前記対応する色の前記光を向ける段階を有し、
前記位相変調器は、前記一連のフィールドが示される周波数未満の周波数でリフレッシュされ、
前記光変調素子を前記対応する色の光で照射する段階は、前記対応する色の追加の光を、前記位相変調器によりステアリングされた前記光と合成する段階をさらに有し、
前記位相変調器によりステアリングされた前記光は、第1偏光を有し、前記追加の光は、前記第1偏光とは異なる第2偏光を有し、前記位相変調器によりステアリングされた前記光は、偏光ビームスプリッタにおいて前記追加の光と合成される、
方法。
1. A method for projecting a color image, comprising:
for each of a series of fields associated with a corresponding color, configuring a light modulation element to spatially modulate light according to a pattern corresponding to the corresponding color; and illuminating the light modulation element with light of the corresponding color;
illuminating the light-modulating element with light of the corresponding color comprises directing the light of the corresponding color onto a phase modulator that is controlled to provide a phase pattern that serves to steer the light of the corresponding color to a desired location on the light-modulating element;
the phase modulator is refreshed at a frequency less than the frequency at which the series of fields is presented;
illuminating the light-modulating element with the corresponding color of light further comprises combining additional light of the corresponding color with the light steered by the phase modulator;
the light steered by the phase modulator has a first polarization and the additional light has a second polarization different from the first polarization, and the light steered by the phase modulator is combined with the additional light at a polarizing beam splitter.
Method.
前記追加の光を、前記位相変調器によりステアリングされた前記光と合成する段階により、前記光変調素子を共通の方向から照射する光ビームが生成される、
請求項16に記載の方法。
combining the additional light with the light steered by the phase modulator to generate a light beam illuminating the light modulation element from a common direction.
17. The method of claim 16.
前記追加の光は、前記位相変調器により生成されたDCスポットから集められた光を含む、
請求項16に記載の方法。
the additional light comprises light collected from a DC spot generated by the phase modulator;
17. The method according to claim 16.
前記追加の光は、追加の光源からの光を含む、
請求項16に記載の方法。
The additional light includes light from an additional light source.
17. The method of claim 16.
前記追加の光は、前記位相変調器によりステアリングされた前記光の波長とは異なる第2波長を有する、
請求項16に記載の方法。
the additional light has a second wavelength different from the wavelength of the light steered by the phase modulator;
17. The method according to claim 16.
別々の位相変調器が、複数の前記対応する色の各々について設けられ、
前記方法は、前記複数の対応する色のうちの1つに対応する、複数の前記位相変調器のうちの1つを、前記複数の対応する色のうちの異なる1つに対応するフィールド中にリフレッシュする段階を備える、
請求項16に記載の方法。
a separate phase modulator is provided for each of the plurality of corresponding colors;
The method includes refreshing one of a plurality of the phase modulators corresponding to one of the plurality of corresponding colors during a field corresponding to a different one of the plurality of corresponding colors.
17. The method of claim 16.
前記位相変調器の別個の領域が、複数の前記対応する色の各々に関連付けられ、
前記光変調素子を前記対応する色の光で照射する段階は、前記対応する色に関連付けられた前記位相変調器の前記別個の領域が、前記光変調素子上の所望の位置へ前記対応する色の光をステアリングする働きをする前記位相パターンを提供するよう制御されている間、前記対応する色に関連付けられた前記位相変調器の前記別個の領域を照射するように前記対応する色の前記光を向ける段階を有する、
請求項16に記載の方法。
a separate region of the phase modulator associated with each of the plurality of corresponding colors;
illuminating the light-modulating element with light of the corresponding color comprises directing the light of the corresponding color to illuminate the separate areas of the phase modulator associated with the corresponding color while the separate areas of the phase modulator associated with the corresponding color are controlled to provide the phase pattern that serves to steer the light of the corresponding color to a desired location on the light-modulating element.
17. The method of claim 16.
前記複数の対応する色のうちの1つに対応する、前記位相変調器の複数の前記別個の領域のうちの1つを、前記複数の対応する色のうちの異なる1つに対応するフィールド中にリフレッシュする段階を備える、
請求項22に記載の方法。
refreshing one of the plurality of distinct regions of the phase modulator corresponding to one of the plurality of corresponding colors during a field corresponding to a different one of the plurality of corresponding colors.
23. The method of claim 22.
前記複数の対応する色は青色を含み、前記複数の別個の領域のうちの1つは、青色に関連付けられ、且つ、前記複数の別個の領域のうちの他の少なくとも1つよりも大きい、
請求項23に記載の方法。
the plurality of corresponding colors includes a blue color, and one of the plurality of distinct regions is associated with the blue color and is larger than at least one other of the plurality of distinct regions;
24. The method of claim 23.
前記複数の対応する色は緑色を含み、前記複数の別個の領域のうちの1つは、緑色に関連付けられ、且つ、前記複数の別個の領域のうちの他の少なくとも1つよりも大きい、
請求項23に記載の方法。
the plurality of corresponding colors includes a green color, and one of the plurality of distinct regions is associated with the green color and is larger than at least one other of the plurality of distinct regions;
24. The method of claim 23.
表示されている画像における前記複数の対応する色についての相対的な出力レベルに基づいて、前記複数の別個の領域の相対的なサイズを制御する段階を備える、
請求項23に記載の方法。
controlling the relative sizes of the plurality of distinct regions based on relative power levels for the plurality of corresponding colors in the displayed image;
24. The method according to claim 23.
前記複数の対応する色のうちのいくつかまたは全てを、前記位相変調器の複数の前記別個の領域のうちの異なるものに周期的に再び割り当てる段階を備える、
請求項22に記載の方法。
periodically reassigning some or all of the plurality of corresponding colors to different ones of the plurality of distinct regions of the phase modulator;
23. The method according to claim 22.
前記一連のフィールドは、一連のフレームの各フレームにおいて1回繰り返し、
前記方法は、前記一連のフレームの各フレームにおいて、前記複数の対応する色のうちのいくつかまたは全てを、前記位相変調器の複数の前記複数の別個の領域のうちの異なるものに再び割り当てる段階を備える、
請求項27に記載の方法。
said sequence of fields repeating once in each frame of the sequence of frames;
The method includes reallocating some or all of the corresponding colors to different ones of the distinct regions of the phase modulator in each frame of the series of frames.
28. The method of claim 27.
複数の前記対応する色の各々について同じ位相パターンが用いられる、
請求項16に記載の方法。
the same phase pattern is used for each of the plurality of corresponding colors;
17. The method according to claim 16.
前記位相変調器は作動領域を有し、前記光変調素子を前記対応する色の光で照射する段階は、前記対応する色の光を、実質的に前記位相変調器の前記作動領域の全てに向ける段階を有する、
請求項29に記載の方法。
The phase modulator has an active area, and the step of irradiating the light modulating element with the corresponding colored light includes applying the corresponding colored light to substantially all of the active area of the phase modulator. having a step of directing;
30. The method of claim 29.
前記複数の対応する色の各々の前記光は、前記位相変調器から異なる距離に、または、前記位相変調器に対して異なる向きで画像を形成し、前記方法は、前記複数の対応する色の各々の前記光により形成される複数の前記画像を合成する段階を備える、
請求項29に記載の方法。
The light of each of the plurality of corresponding colors forms an image at a different distance from the phase modulator or at a different orientation with respect to the phase modulator, and the method includes: composing the plurality of images formed by each of the lights;
30. The method of claim 29.
前記複数の対応する色の各々の光を平行に前記位相変調器へ向ける段階を備える、
請求項29に記載の方法。
directing light of each of the plurality of corresponding colors in parallel to the phase modulator;
30. The method of claim 29.
前記光変調素子に対して同じポイントに画像を形成するべく、前記複数の対応する色の各々の前記光のコリメーションを修正する段階を備える、
請求項32に記載の方法。
modifying the collimation of the light for each of the plurality of corresponding colors to form an image at the same point relative to the light modulating element;
33. The method of claim 32.
カラー画像を投影するための装置であって、
各々が、対応する色に関連付けられ、かつ、前記対応する色の光源を有する複数の色チャネルと、
少なくとも1つの位相変調器と、
光変調素子と、
前記少なくとも1つの位相変調器による位相変調を含む経路により前記光変調素子を照射するように、前記複数の色チャネルの各々の前記光源からの光を向けるよう配置された光学素子と、
各々が前記複数の色チャネルのうちの1つの前記対応する色に関連付けられた一連のフィールド内で画像を投影するよう前記光源と、前記少なくとも1つの位相変調器と、前記光変調素子とを制御するために接続された制御システムであって、前記フィールドにおいて、前記対応する色に対応するパターンに従って光を空間変調するよう前記光変調素子を設定する働きをし、かつ、前記少なくとも1つの位相変調器により位相変調され、前記光変調素子上へと向けられる光を発するよう前記対応する色の前記光源を制御する働きをする制御システムと
を備え、
前記制御システムはさらに、前記一連のフィールドが示される周波数未満の周波数で前記少なくとも1つの位相変調器が前記光を前記複数の色チャネルの各々に変調する位相パターンをリセットするように構成され、
前記装置は更に、前記光変調素子の上流側において偏光ビームスプリッタを備え、
前記偏光ビームスプリッタは、前記対応する色の追加の光を、前記少なくとも1つの位相変調器によってステアリングされた前記光と合成するように構成され、
前記少なくとも1つの位相変調器によりステアリングされた前記光は、第1偏光を有し、前記追加の光は、前記第1偏光とは異なる第2偏光を有する、
装置。
1. An apparatus for projecting a color image, comprising:
a plurality of color channels, each associated with a corresponding color and having a light source of the corresponding color;
at least one phase modulator;
A light modulation element;
an optical element arranged to direct light from the light sources for each of the plurality of color channels to illuminate the light-modulating element along a path that includes phase modulation by the at least one phase modulator;
a control system connected to control the light source, the at least one phase modulator, and the light modulation elements to project images in a series of fields, each associated with a corresponding color of one of the plurality of color channels, the control system being operative to configure the light modulation elements to spatially modulate light in the fields according to a pattern corresponding to the corresponding color, and to control the light source of the corresponding color to emit light that is phase modulated by the at least one phase modulator and directed onto the light modulation elements;
the control system is further configured to reset a phase pattern by which the at least one phase modulator modulates the light into each of the plurality of color channels at a frequency less than a frequency at which the series of fields is presented;
The apparatus further comprises a polarizing beam splitter upstream of the light modulation element;
the polarizing beam splitter is configured to combine the additional light of the corresponding color with the light steered by the at least one phase modulator;
the light steered by the at least one phase modulator has a first polarization and the additional light has a second polarization different from the first polarization.
Device.
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108141574B (en) 2015-10-06 2021-07-27 Mtt创新公司 Method, control system and device for projecting a color image
WO2018025506A1 (en) * 2016-08-02 2018-02-08 ソニー株式会社 Projection-type display apparatus
EP4120678A1 (en) 2016-09-30 2023-01-18 Dolby Laboratories Licensing Corporation Beam combining for highlight projection
CN110651471B (en) 2017-05-12 2022-02-25 Mtt创新公司 High brightness projection system and method
WO2019060802A1 (en) 2017-09-25 2019-03-28 Dolby Laboratories Licensing Corporation System and method for displaying high quality images in a dual modulation projection system
CN107993429A (en) * 2017-11-08 2018-05-04 国家电网公司 A kind of passive pollution flashover monitoring system
US10488746B2 (en) 2017-11-14 2019-11-26 Dolby Laboratories Licensing Corporation Aperture sharing for highlight projection
EP3975555A1 (en) 2017-12-22 2022-03-30 Dolby Laboratories Licensing Corporation Temporal modeling of phase modulators in multi-modulation projection
WO2019208205A1 (en) * 2018-04-26 2019-10-31 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Optical phase control device and display device
CN110941133B (en) 2018-09-21 2022-04-22 深圳光峰科技股份有限公司 Image display method and device and projection equipment
US20220191440A1 (en) * 2019-03-15 2022-06-16 Dolby Laboratories Licensing Corporation Dual-modulation laser projection systems and methods
US11662597B2 (en) 2019-07-03 2023-05-30 Texas Instruments Incorporated Homogenizing lens array for display imaging
US10880528B1 (en) * 2019-10-31 2020-12-29 Christie Digital Systems Usa, Inc. Device, system and method for modulating light using a phase light modulator and a spatial light modulator
WO2021132059A1 (en) 2019-12-25 2021-07-01 ソニーグループ株式会社 Illumination device and display device
TW202141074A (en) * 2020-04-07 2021-11-01 日商索尼股份有限公司 Illumination optical system and projection display device
US11880124B2 (en) 2020-12-17 2024-01-23 Texas Instruments Incorporated Scrolling laser illumination with a phase light modulator
EP4295571A1 (en) * 2021-02-16 2023-12-27 MTT Innovation Incorporated Patch correction for light steering projector
CN113180029A (en) * 2021-05-24 2021-07-30 中国人民解放军93114部队 Multifunctional laser scanning bird repelling system and method
US11962945B2 (en) * 2021-05-31 2024-04-16 Himax Display, Inc. Projection apparatus
WO2023002675A1 (en) 2021-07-21 2023-01-26 ソニーグループ株式会社 Lighting device
WO2023161237A1 (en) 2022-02-22 2023-08-31 Barco N.V. Apparatus and methods for adjusting digital images
WO2023162637A1 (en) * 2022-02-24 2023-08-31 ソニーグループ株式会社 Lighting device and projector device

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008015064A (en) 2006-07-04 2008-01-24 Seiko Epson Corp Illuminator and projector
JP2008544307A (en) 2005-06-15 2008-12-04 ライト、ブルー、オプティクス、リミテッド Holographic display device
JP2011514546A (en) 2008-01-28 2011-05-06 ドルビー・ラボラトリーズ・ライセンシング・コーポレーション Display with two binary spatial light modulators
JP2011528132A (en) 2008-07-16 2011-11-10 ライト、ブルー、オプティクス、リミテッド Holographic image display system
WO2013094011A1 (en) 2011-12-20 2013-06-27 Necディスプレイソリューションズ株式会社 Image projection device and control method for same
JP2014517337A (en) 2011-04-19 2014-07-17 ドルビー ラボラトリーズ ライセンシング コーポレイション High brightness projection display and related methods
JP2014182269A (en) 2013-03-19 2014-09-29 Seiko Epson Corp Projector
JP2015099323A (en) 2013-11-20 2015-05-28 セイコーエプソン株式会社 Projector

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5424863A (en) 1993-09-23 1995-06-13 Ael Industries, Inc. Dual-polarization fiber optic communications link
US5832009A (en) * 1995-08-18 1998-11-03 Sony Corporation Laser light emitting device, laser beacon device and laser imager display device
JP2879003B2 (en) 1995-11-16 1999-04-05 株式会社生体光情報研究所 Image measurement device
JP3594384B2 (en) * 1995-12-08 2004-11-24 ソニー株式会社 Semiconductor exposure apparatus, projection exposure apparatus, and circuit pattern manufacturing method
US6406148B1 (en) 1998-12-31 2002-06-18 Texas Instruments Incorporated Electronic color switching in field sequential video displays
DE60044840D1 (en) * 1999-11-05 2010-09-30 Texas Instruments Inc Sequential Fabre recovery for projection systems
US6817717B2 (en) * 2002-09-19 2004-11-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Display system with low and high resolution modulators
DE10248376A1 (en) * 2002-10-17 2004-04-29 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh projection system
JP4289269B2 (en) * 2004-03-01 2009-07-01 セイコーエプソン株式会社 Optical display device, optical display device control program, and optical display device control method
WO2006105259A2 (en) * 2004-07-30 2006-10-05 Novalux, Inc. System and method for driving semiconductor laser sources for displays
EP1650736A1 (en) * 2004-10-25 2006-04-26 Barco NV Backlight modulation for display
US7193765B2 (en) * 2005-03-31 2007-03-20 Evans & Sutherland Computer Corporation Reduction of speckle and interference patterns for laser projectors
JP2007192919A (en) 2006-01-17 2007-08-02 Olympus Corp Image display device
JP5096320B2 (en) * 2006-04-12 2012-12-12 パナソニック株式会社 Image display device
JP4961917B2 (en) 2006-09-12 2012-06-27 コニカミノルタホールディングス株式会社 Information recording device
US20080158263A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-03 Texas Instruments Incorporated System and method for increasing bit-depth in a display system
JP5104205B2 (en) * 2007-10-24 2012-12-19 セイコーエプソン株式会社 Image display device
US20100232005A1 (en) * 2009-03-12 2010-09-16 Microvision, Inc. Speckle Reduction in Display Systems Using Transverse Phase Modulation in A Non-Image Plane
GB0907297D0 (en) * 2009-04-29 2009-06-10 Light Blue Optics Ltd Dynamic backlighting
US8235532B2 (en) 2009-04-30 2012-08-07 Texas Instruments Incorporated Color splitting method for light sources
JP5876635B2 (en) 2009-07-22 2016-03-02 セイコーエプソン株式会社 Electro-optical device drive device, electro-optical device, and electronic apparatus
EP2460357A1 (en) 2009-07-31 2012-06-06 Lemoptix SA Optical micro-projection system and projection method
US8786755B2 (en) * 2010-06-29 2014-07-22 National University Corporation Kyoto Institute Of Technology Method and apparatus for polarization imaging
US20130042534A1 (en) * 2011-08-16 2013-02-21 Doron Polus Modular sliding door system
KR101946031B1 (en) 2012-02-15 2019-02-11 한국전자통신연구원 Holographic display apparatus capable of steering view window
CN104272728B (en) * 2012-04-13 2017-12-01 Red.Com有限责任公司 Video projectors' system
US8976318B2 (en) * 2013-03-14 2015-03-10 Christie Digital Systems Usa Inc. System and method for zonal switching for light steering to produce an image having high dynamic range
US9110294B2 (en) * 2013-03-15 2015-08-18 Christie Digital Systems Usa, Inc. Imaging with shaped highlight beam
US9049413B2 (en) * 2013-07-30 2015-06-02 Dolby Laboratories Licensing Corporation Multiple stage modulation projector display systems having efficient light utilization
ES2768699T3 (en) * 2013-07-30 2020-06-23 Dolby Laboratories Licensing Corp Projector screen systems that have non-mechanical mirror beam direction
JP6634012B2 (en) * 2013-10-20 2020-01-22 エムティティ イノベーション インコーポレイテッドMtt Innovation Incorporated Light field projector and method
CN108141574B (en) * 2015-10-06 2021-07-27 Mtt创新公司 Method, control system and device for projecting a color image

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008544307A (en) 2005-06-15 2008-12-04 ライト、ブルー、オプティクス、リミテッド Holographic display device
JP2008015064A (en) 2006-07-04 2008-01-24 Seiko Epson Corp Illuminator and projector
JP2011514546A (en) 2008-01-28 2011-05-06 ドルビー・ラボラトリーズ・ライセンシング・コーポレーション Display with two binary spatial light modulators
JP2011528132A (en) 2008-07-16 2011-11-10 ライト、ブルー、オプティクス、リミテッド Holographic image display system
JP2014517337A (en) 2011-04-19 2014-07-17 ドルビー ラボラトリーズ ライセンシング コーポレイション High brightness projection display and related methods
WO2013094011A1 (en) 2011-12-20 2013-06-27 Necディスプレイソリューションズ株式会社 Image projection device and control method for same
JP2014182269A (en) 2013-03-19 2014-09-29 Seiko Epson Corp Projector
JP2015099323A (en) 2013-11-20 2015-05-28 セイコーエプソン株式会社 Projector

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